参加激光加工论坛:IPG解读激光光源精密加工应用【九游游戏中心】
发布时间:2021-10-25  

9月17-19日,第十一届全国激光加工产业论坛在广东中山举办。在激光仪器生产技术及装备分论坛上,IPG在《激光光源在仪器加工中的应用于》的主题演说中,除了对涉及的脉冲激光器展开讲解外,还讲解了IPG享有盛誉、极具革命性的创意设计--QCW定倒数光纤激光器及其对陶瓷、蓝宝石等材料的应用于。  氧化铝(多晶Al2O3)和氮化铝(AlN)被普遍认为为是超级导电材料,普遍用作各行各业,例如LED、RF、微波PCB等。

在这些行业中,钻孔速度与成型速度将直接影响生产成本。单晶Al2O3,也就是我们一般来说所说的蓝宝石,硬度尤其低,次于钻石。与传统的光学玻璃比起,蓝宝石不仅更加牢固,更加耐热划出,而且光传输从紫外线到近红外,导热性能也极好,早已大量应用于LED行业。它的另一个增长点是消费电子行业,可用作生产手机摄像头、功能键甚至是整个显示屏。

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  QCW对陶瓷、蓝宝石等材料的加工应用于  与传统的大规模生产应用于例如钣金切割成比起,展开仪器加工时所只用到的设备及工艺更加特别强调精确度以及缜密的进程掌控。由于这些应用于往往对热能很脆弱,对精确度有极高的拒绝,所以,所选激光器的类型、规格、光学系统及硬件配备对于平稳的规模生产而言至关重要。QCW定倒数光纤激光器获取了改进的、更为灵活性的激光源,在降低成本的同时,为客户获取了失望的加工速度和质量,可替代便宜的皮秒激光系统。

  工艺  我们通过两种定倒数激光器:YLM-150-1500-QCW和YLR-300-3000-QCW,对氧化铝、氮化铝、蓝宝石等材料展开钻孔、划线与切割成。  YLM-150-1500-QCW使用单模光纤,芯径14m,仅次于峰值功率1.5kW,平均值输出功率150W,倒数模式时最低平均250W  YLR-300-3000-QCW使用多模光纤,芯径50m,仅次于峰值功率3kW,平均值输出功率300W  脉冲周期在10s至50ms范围内固定式,实际范围各不相同操作者模式及参数设置  热加工时脉冲周期比较较长,基板的局部温度多达熔点,辅助气体(如空气、氮气、氧气或氩气)以物理形式清扫基板上的熔融物。  光束通过具有一定焦距的光束镜(一般焦距范围为50-150mm)经探讨后至切割成头。探讨镜的焦距根据所须要应用于展开调整,一般为50-200mm。

辅助气体经过切割成头,经过与光束同轴的燃烧室排泄。燃烧室的直径以及燃烧室到目标之间的距离各不相同所须要应用于,但直径和距离一般来说皆为0.5-1mm。用户可以通过原作脉冲周期、反复频率、峰值功率、平均功率(频率)、切割成速度、气体类型及压力等操作者参数,掌控热号召区。  钻孔  用光纤激光器钻孔时,一个脉冲一个孔,所以定倒数光纤激光器在钻孔速度上极具优势。

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我们挑选了厚度为635m的氧化铝(96%),以300孔/s的速度纸带,孔间距为150m,基板在光束下方以45mm/s的速度线性移动,单模光纤,脉冲周期200s。当然,脉冲周期越高,钻孔速度就越好,以后超过最大化。

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这也就是说,操作过程中不存在一个均衡钻孔质量、脉冲能量及脉冲周期的最佳峰值功率。一般来说,基板就越薄,脉冲能量就越高,和/或脉冲周期也就就越宽。  图1635m氧化铝(96%)钻孔,300孔/s  图1右图为钻孔的入口末端及出口末端。

钻孔出口末端以显微镜手动测量为223m,入口末端为493m。基板在操作前早已过覆压,纸带后展开洗手/打磨。  在实际应用于中,除了需要很好地激光之外,我们还要需要调整孔的大小。

一般来说情况下,低功率密度能产生平稳的激光,然后在氧化铝上构成孔。然而,对于氧化铝这样容易激光的材料而言,意味着倚赖低功率密度就是过于的,特别是在是所须要焦斑大于常规尺寸时。另一方面,用大幅提高峰值功率的方法来提高激光,其结果往往不会同时影响成孔质量,所以人们经常用覆压涂层的方法来辅助氧化铝表面的激光。

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(IPG微系统早已发售了一种新的解决方案,通过改良激光工艺的方式强化激光,需要覆压,但在某些时候有可能还是必须用涂层来提高整体质量,增加渣屑。)  图2381m氧化铝(99.6%)钻孔,750孔/s  图2回应在厚度为381m的氧化铝(99.6%)上以750孔/s的速度钻孔后孔的形态。

经测量,钻孔入口末端孔径大约37m,出口末端大约16m。该实验用于的是单模光纤。:九游游戏中心。

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