Teknologi Penandaan Baru Mesin Pemotong Laser CO2

May 14, 2024 Tinggalkan pesan

Upaya sebelumnya untuk menerapkan laser Nd:YAG pada proses penandaan tidak berhasil karena penyerapan yang lemah pada 1,064 μm; Tidak cukup energi yang diendapkan pada lapisan permukaan untuk menghasilkan efek yang diinginkan. Untuk tujuan ini, Synchron Laser Service (terletak di South Lyon, Michigan, AS) telah mengembangkan teknologi perawatan permukaan untuk meningkatkan penyerapan keramik terhadap cahaya laser dalam rentang panjang gelombang yang lebih pendek. Proses ini dengan cepat dan sedikit merendam permukaan keramik dan meningkatkan energi pengendapan pulsa laser inframerah dekat pada jarak yang cukup pendek untuk menghasilkan peleburan dan penguapan yang diperlukan. Menggabungkan teknologi perawatan permukaan yang sedang dipatenkan ini dengan teknologi laser serat SPI Lasers (terletak di Southampton, Inggris), kinerja proses yang dicapai jauh melebihi yang dicapai dengan menggunakan mesin penanda laser CO2.


Perlakuan permukaan sangat meningkatkan integrasi sinar laser serat ke permukaan atas keramik untuk memulai proses pengeboran. Interaksi yang ditingkatkan antara pulsa laser dan permukaan material, dikombinasikan dengan sistem transmisi sinar beresolusi tinggi yang disesuaikan yang memastikan ukuran titik permukaan yang konsisten, berarti morfologi yang lebih kecil dapat dicapai pada substrat keramik. Synchron juga telah mempertimbangkan beberapa teknologi laser lain yang ada, dengan harapan dapat memproses garis yang lebih halus; Namun kesimpulannya adalah tidak ada teknologi yang dapat mencapai kecepatan target dengan caranya yang unik, dan dalam beberapa kasus setidaknya 10 kali lebih lambat.


Dibandingkan dengan laser CO2, laser serat menunjukkan konsistensi dan keandalan yang lebih baik, sehingga memungkinkan pemrosesan morfologi yang lebih halus, termasuk peningkatan kualitas tepi lebih dari tiga kali lipat setelah fraktur. Gambar 5 lebih lanjut menggambarkan kualitas tepi yang dapat dicapai, yang menggambarkan tepi asli yang dihasilkan dengan memotong bentuk anak panah. Yang penting, proses baru ini bahkan dapat mencapai kecepatan produksi yang tidak dapat dicapai dengan laser CO2.


Pada substrat alumina setebal 0.0150 inci, kecepatan penandaan melebihi 1300 inci per menit, yang kira-kira dua kali lipat kecepatan laser CO2 (keduanya menembus 30%); Namun kecepatan pemesinan setidaknya rata-rata, dan dalam kebanyakan kasus kecepatannya melebihi kecepatan laser CO2. Menurut situasi Synchron, hal ini disebabkan oleh penggunaan sistem kontrol bergerak, bukan laser, sehingga outputnya terbatas.


Metode terbaru ini dapat digunakan untuk memproses keramik alumina dan aluminium nitrida. Saat menggunakan aluminium oksida, batas proses dapat mencapai ketebalan substrat hingga sekitar 0.060 inci, meskipun material yang lebih tebal dalam aplikasi yang lebih sulit memerlukan waktu pemrosesan yang lebih lama. Substrat yang lebih tebal juga dapat menghasilkan pembuangan panas yang lebih banyak, seperti dalam aplikasi LED dengan kecerahan tinggi.


Keramik aluminium nitrida umumnya lebih sulit diproses daripada aluminium oksida karena konduktivitas termalnya yang lebih baik, sehingga membutuhkan daya yang lebih tinggi secara proporsional untuk pemrosesan. Di sisi lain, morfologi yang lebih halus dapat dicapai karena hanya bagian dengan kepadatan tertinggi dari balok yang dapat menghasilkan proses yang diperlukan, dan konduktivitas termal material yang tinggi meminimalkan HAZ di kedua sisi peta distribusi energi balok. Hasil awal menggunakan metode baru ini sangat baik, dan proses menggunakan material ini masih dapat disempurnakan.