引言
提到微加工，許多人會想到超短脈沖激光。然而，對于許多應用，使用振鏡的冷加工無法實現(xiàn)我們所需的精度和邊緣角度（錐角）。當輸送到材料切口邊緣的能量（密度）較低時，或當材料重新沉積在那里時，就會產(chǎn)生尖銳的角度。在這種情況下，建議使用固定光學元件，工藝氣體噴嘴和高精度運動軸。
然而，軸的加速和進給速度并不像那些具有低轉(zhuǎn)動慣量的振鏡掃描那樣高。 因此，使用固定的光學元件和軸線會導致熔融的形成，并且必須確保這不會對零件的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
良好的邊緣質(zhì)量和尖銳的錐角
與傳統(tǒng)的熔化切割技術(shù)（例如基于碟片激光器和CO2激光器的技術(shù)）不同，超短脈沖確保在非常有限的時間內(nèi)僅對極其有限的區(qū)域施加熱量。這確保了零件不會受到任何熱損傷。
如果我們正確地進行加工，那么與使用振鏡進行冷切割的工藝相比，微熔切割可以獲得良好的邊緣質(zhì)量和更尖銳的錐角。優(yōu)化的噴嘴在高壓下傳送工藝氣體，以將熔體驅(qū)出切割切口。包括噴嘴幾何形狀和位置以及工藝氣體類型和壓力，這些關(guān)鍵因素都會對結(jié)果產(chǎn)生影響。
檢測技術(shù)是確保質(zhì)量的關(guān)鍵
另一重要方面是開發(fā)合適的安裝裝置、支架或夾具。它們應該能夠?qū)⒉考喂痰乇３衷谶m當位置，同時實現(xiàn)自由切割，而不需要在零件下方直接支撐。該設計還應優(yōu)先考慮與激光一起使用的適用性，以避免所謂的穿刺點。
同時，不要低估測量技術(shù)在開發(fā)過程和質(zhì)量控制方面的重要性。系統(tǒng)必須能夠可靠地測量公差在5微米或更好精度的形狀和位置，并測量小于1微米的平均粗糙度（Ra）。
適用于陶瓷
這種特殊的微熔切割不僅用于加工金屬，也可用于加工陶瓷。還可以并行使用多個處理光學器件，以使工藝成本經(jīng)濟有效。這種“光束分離”可以使用來自通快的TruMicro系列的強大超短脈沖激光器來實現(xiàn)。我們可以使用各種精細加工技術(shù)來進一步提高加工結(jié)果。
微熔切割工藝完成后，可以對材料施加熱量以獲得特定程度的硬度，強度或去除材料的殘余應力，這類似于在電火花加工和微銑削之后通常使用的熱處理工藝。表面的粗糙度也可以通過打磨進一步減少。
另一個選擇是在激光加工過程之后電鍍部件。這些方法已經(jīng)是最先進的技術(shù)，例如制表業(yè)。該領(lǐng)域也是微型熔化切割和鉆孔的最重要的領(lǐng)域之一，例如寶石軸承，手表和其他設計元素。
90° 的邊緣角度
90°邊角是微加工技術(shù)的常見要求。 可以通過在開孔過程中使用所謂的環(huán)鉆光學器件（trepanning optics）來實現(xiàn)較小的孔。環(huán)鉆光學器件使激光光束具有傾斜角度并圍繞擺動點旋轉(zhuǎn)以校正錐角。
這種方法也越來越顯示出對于更復雜幾何的處理能力。高精度的進給速度再次依賴機械軸。然而，大多數(shù)掃描光學器件仍然需要進一步開發(fā)，并且必須更好地適應這些高要求的應用，以使它們更加便于使用并適合工業(yè)應用。另一種解決方案是值得思考的機械化需求：通過使用柔性可傾斜的樣件支撐來補償錐角。
高精度
總而言之，微熔切割是配備高精度應用振鏡來進行冷切割行之有效的替代方法。然而，這仍然有非常大的進一步發(fā)展空間，例如在零件支撐，零件處理和工藝加氣系統(tǒng)領(lǐng)域。我們還可以對專用光學元件進行改進，例如通過創(chuàng)建便于使用的光束定位的專用掃描光學器件來補償復雜輪廓中的錐角。
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導讀
關(guān)注我們
