當今時代的日新月異,得益於(yu) 科技的發展,科技的齒輪推動者各行各業(ye) 的產(chan) 業(ye) 發展,進而帶動了整個(ge) 工業(ye) 發展,輻射到整個(ge) 社會(hui) ,影響到我們(men) 的日常生活,使我們(men) 的日常生活更加便利、舒適、健康。隨著我們(men) 對生活質量要求的不斷提升,反饋到市場,進而將大量的人力資源、物質資源、經濟資源投入到科技研發、科學基礎研發當中,已分不清楚是科技影響了我們(men) ,還是我們(men) 引領了科技,但毋庸置疑的一點是,科技是第一生產(chan) 力。隨著人們(men) 生活水平的提高,對我們(men) 所生活的空間要求也越來越高,如通訊,我們(men) 要求超高清度、高響應速度、安全可靠、保密通訊,這就對通訊基礎設施提出了更高的要求,為(wei) 此,人類科學家突破了4G通訊的障礙,開發出5G通訊,並得以平民化應用,科技推動了5G發展。在安全層麵上,國家保密通訊尤為(wei) 突出,我國也展開了一係列的量子保密通訊研發與(yu) 投入,並走在裏世界前列,為(wei) 國家安全通訊邁出了重要一步,這得益於(yu) 航空航天、衛星、通訊等多領域的科學生產(chan) 表現。而這一係列的科技跨越,不僅(jin) 僅(jin) 是單一領域的科學技術突破,更帶動了一係列的產(chan) 業(ye) 化科學突破,如衛星、航空航天、通訊、5G等領域應用最為(wei) 廣泛材料之一的超薄金屬材料,銅箔、鋁箔、不鏽鋼箔、鎳合金箔、鈦合金箔等。
超薄金屬在航空航天、衛星、通訊、5G等領域有種非同尋常的應用,好比是人類的血管,分布廣泛,作用重大。在早期,對超薄金屬材料的要求相對單一,保證導通性就好,但隨著技術的不斷提高,輕薄化、導電性能、高精度等特性也逐漸提上日程,對超薄金屬提出了更高的要求,要求無毛刺、無變形、超細線寬、超高精度、超薄材料,這些高標準要求,對加工工具也提出了更高要求。
在超薄金屬材料,銅箔、不鏽鋼箔、鈦合金箔、鎳合金箔等材料加工工具領域中,采用的是刀模切割或化學蝕刻方式實現,隨著需求的不斷提升,尤其是在5G、航空航天、衛星等領域的高標準要求下,傳(chuan) 統工藝模式逐漸顯現出疲軟。如刀模切割會(hui) 產(chan) 生變形和毛刺殘留,會(hui) 影響到產(chan) 品性能;化學蝕刻方式加工需要網版,尤其是對於(yu) 多規格的材料加工所需網版數量大,不利於(yu) 多種類產(chan) 品加工,另外化學蝕刻對於(yu) 環境是汙染較為(wei) 嚴(yan) 重,特別是在環保管控的壓力下,越來越多的化學蝕刻加工廠撤離,給加工企業(ye) 造成了不小的困擾。在此前提條件下,一種利用激光切割超薄金屬箔的工藝方式進入相關(guan) 領域,為(wei) 行業(ye) 的發展帶來了新的思路。
在激光切割行業(ye) 中,適合於(yu) 超薄金屬箔材料切割的種類也分為(wei) 紅外納秒激光切割、納秒紫外激光切割以及超快激光切割等。激光切割超薄金屬箔的優(you) 勢在於(yu) 不受圖形的限製,可隨時導入CAD圖紙或在軟件繪製圖形切割,方便快捷,周期短。但激光切割銅箔、不鏽鋼箔、鎳合金箔也存在傳(chuan) 統工藝的問題,並且也有新的問題產(chan) 生。
納秒紅外激光切割機
可采用低功率脈衝(chong) 紅外激光切割機或MOPA紅外激光切割機,這類型激光切割超薄金屬箔的優(you) 勢在於(yu) 速度快,缺點是容易使得材料受熱變形、毛刺、碳化等。不過相比較於(yu) 納秒紫外或超快激光切割機,納秒紅外激光切割機可加工材料的厚度較厚,一般適用於(yu) 0.2mm以上金屬箔加工,特別是對於(yu) 加工速度要求高、精度要求低的客戶,適合於(yu) 采用納秒紅外激光切割不鏽鋼箔、銅箔、鎳合金箔等,並且設備的成本低,使用壽命長,適合0.2mm以上金屬箔的切割。
納秒紅外激光切割效果
納秒紫外激光切割機
采用10W以上納秒紫外激光切割機,切割超薄金屬箔的優(you) 勢在於(yu) 切割無變形,無毛刺,缺點是會(hui) 有碳化,材料越厚,碳化程度越明顯,部分有肉眼可見的煙塵黑邊,可在超聲波清洗條件下去除,高倍放大鏡下會(hui) 有毛刺。相比較於(yu) 納秒紅外激光切割機,單脈衝(chong) 能量小,切割速度相對較低,不適合切割較厚的金屬箔,適合於(yu) 0.1mm以下材料加工。另外,納秒紫外激光切割機適合於(yu) 多層材料加工,如多層銅箔紫外激光切割,或是鋁箔加一層PET薄膜切割,適用於(yu) 納秒紫外激光切割機加工。
納秒紫外激光切割鎳合金箔效果
納秒紫外激光切割銅箔效果
超快激光切割機
超快激光切割機是指采用超短脈衝(chong) 激光切割設備,通常有皮秒紅外、紫外激光切割機以及飛秒紅外激光切割機等。目前針對超薄金屬材料,元祿光電開發的有飛秒紅外激光切割機應用於(yu) 不鏽鋼箔、銅箔、鎳合金箔、鈦合金箔等材料切割。相比較於(yu) 納秒激光切割設備,飛秒激光切割機的優(you) 勢明顯,完全無毛刺、無變形,熱影響低,碳化程度低至2微米區域內(nei) ,特別適合於(yu) 抄襲精密切割。飛秒激光切割機是指采用脈衝(chong) 激光時間為(wei) 飛秒段的超快激光,根據材料特性可選擇1030nm、515nm或315nm波段激光,目前國產(chan) 設備搭載中以1030nm以及515nm波段飛秒激光為(wei) 主。廣泛應用於(yu) 切割、刻蝕、打孔、微納導流劃線等應用中,其加工特性在於(yu) 對材料的熱影響小,與(yu) 材料作用時間超短,在某些材料上低於(yu) 材料分子間的布朗運動時間,因此熱影響超小,也就不會(hui) 造成超薄金屬材料變形、產(chan) 生毛刺、顆粒粉塵等。
超快飛秒激光切割銅箔效果
超快飛秒激光切割銅箔效果
元祿光電飛秒激光切割機最小切割縫隙小於(yu) 10微米,保留最小切割金屬線絲(si) 小於(yu) 50微米,特別是針對50微米以下超薄金屬材料有明顯優(you) 勢,切割精度高,可提供免費打樣,也歡迎大家前來了解。
歸納總結,超快飛秒激光切割機在超薄金屬箔方麵的優(you) 勢在於(yu) 精度高,適合於(yu) 微細精密加工;紫外激光切割機適合於(yu) 精密加工,多層材料加工,小於(yu) 0.1mm以下材料加工;紅外激光切割機適合於(yu) 0.2mm以上較厚超薄材料加工,對精度要求不高的材料加工。
針對不同的行業(ye) 特性需求,元祿光電可根據市場需求定向開發,滿足超高精度金屬箔切割需求。另外飛秒激光切割機的靈活性高,不僅(jin) 限於(yu) 超薄金屬材料切割,也可針對多層材料的刻蝕或材料表麵的微納導流結構加工,如矽片劃線、不鏽鋼光柵、陶瓷劃線、薄膜材料劃線、玻璃劃線等。
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