برش لیزری امکان ماشین‌کاری سریع‌تر را فراهم می‌کند و در حال جایگزینی برش مکانیکی، نشانکاری و فرزکاری معمولی است. روش‌های معمولی اغلب عملکرد ضعیفی در دقت‌های ±0.1 میلی‌متر دارند و همچنین نیازمند پردازش بعدی هستند، در حالی که لیزرهای فیبری و CO2 می‌توانند به راحتی دقت‌هایی در محدوده میکرون را حفظ کنند و منطقه تحت تأثیر حرارتی بسیار کمی ایجاد کنند. این امر فرآیندهای تکمیلی را حذف می‌کند و زمان تولید را در کاربردهای خودرویی تا 40 درصد کاهش می‌دهد.
از آنجا که فرآیند لیزری یک فرآیند غیرتماسی است، می‌توان مواد را به راحتی بدون نیاز به تغییرات گران‌قیمت در ابزار دقیق دستکاری کرد. سیستم‌های لیزری امروزه می‌توانند قطعات هواپیما از جنس تیتانیوم را ماشین‌کاری کنند و میکروالکترونیک را بدون استفاده از گیره‌های مکانیکی حکاکی کنند و این امر باعث صرفه‌جویی 30 درصدی در مصرف مواد می‌شود. سیستم‌های لیزری صنعتی ممکن است بیش از 500 هزار دلار هزینه داشته باشند، اما بازگشت سرمایه آن‌ها در متوسط 18 ماه با توجه به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش ضایعات برای تولیدکنندگان اتفاق می‌افتد.
تولید الکترونیک مدرن به سه فناوری لیزری اصلی — CO2، فیبر نوری و حالت جامد — متکی است که هر کدام به چالش‌های تولید خاصی پاسخ می‌دهند.
پردازش مواد غیرفلزی معمولاً با لیزرهای CO2 انجام می‌شود که طول موج 10.6 میکرومتری دارند و به راحتی با مواد آلی واکنش نشان می‌دهند. این سیستم‌ها می‌توانند سطوح مدارهای چاپی پلیمری را علامت‌گذاری کنند و جعبه‌های دستگاه‌های آکریلیکی را با سرعتی بالغ بر 2 متر بر ثانیه برش دهند. داده‌های صنعتی نشان می‌دهند که فناوری CO2 در بسته‌بندی الکترونیک مصرفی 38٪ سهم بازار را دارد. سازگاری این لیزرها با پلاستیک و سرامیک، آن‌ها را برای کاربردهایی مانند سازه‌های اتصال‌دهنده، عایق‌ها و آنتن‌های تگ RFID مناسب می‌کند.
لیزرهای فیبری در پردازش مواد رسانایی مانند مس و آلومینیوم برجسته هستند. طول موج 1.06 میکرومتری آن‌ها دقت برش 20 میکرومتری را با 30٪ مصرف انرژی کمتر از جایگزین‌های CO2 فراهم می‌کند. تولیدکنندگان از سیستم‌های 500 واتی تا 1 کیلوواتی برای تولید قطعات شیلدینگ EMI/RF استفاده می‌کنند و لبه‌های بدون دارو روی ورق‌های فولاد ضدزنگ 0.5 میلی‌متری به دست می‌آورند.
لیزرهای حالت جامد امکان جوشکاری در مقیاس میکرونی سرپیچ‌های باتری و قطعات سنسور را بدون آسیب به قطعات حساس به حرارت فراهم می‌کنند. سیستم‌های Nd:YAG پالسی درزهای جوش 0.1 میلی‌متری را روی آلیاژهای مس-نیکل مورد استفاده در پورت‌های میکرو USB تولید می‌کنند و هدایت الکتریکی اتصال را در سطحی بالاتر از 90٪ IACS حفظ می‌کنند.
لیزرهای فیبری سرعت‌های حکاکی بیش از 10 متر/ثانیه را با حفظ دقت ±5 میکرون فراهم می‌کنند که برای طراحی‌های اتصال چگال بحرانی است. ردیابی‌های حکاکی شده با لیزر خطر اتصال کوتاه را نسبت به روش‌های خورندگی شیمیایی 37٪ کاهش می‌دهند. سیستم‌های دید کاملاً خودکار به‌طور خودکار خطاها را در زمان واقعی اصلاح می‌کنند که به‌ویژه برای زیرلایه‌های انعطاف‌پذیر PCB ارزشمند است.
سیستم‌های لیزر UV (طول موج 355 نانومتر) امکان حکاکی ویژگی‌های زیر 50 میکرونی را فراهم می‌کنند که برای بسته‌بندی‌های micro-BGA ضروری است. این فرآیند تبخیر سرد از آسیب حرارتی به لایه‌های مسی مجاور جلوگیری می‌کند.
ساختار برد چندلایه از لیزرهای فیبری پالسی برای حذف دقیق دی‌الکتریک استفاده می‌کند و اتصالات دفنی را بدون آسیب به لایه‌های مسی مجاور 18 میکرونی آشکار می‌کند.
لیزرهای سبز چالش‌های مربوط به فلزات بازتابنده مانند مس و طلا را با کار در طول موج 532 نانومتر حل می‌کنند که در آن مس 40٪ انرژی بیشتری جذب می‌کند.
فلزات بازتابنده دو مانع اصلی ایجاد می‌کنند:
سیستم‌های مدرن این مشکلات را از طریق عملیات پالسی و استفاده از گاز نیتروژن به عنوان گاز کمکی حل می‌کنند و عرض برش را 58% نسبت به برش لیزری با لیزر CO2 کاهش می‌دهند.
یک تولیدکننده که به لیزر سبز منتقل شد به دست آورد:
| METRIC | بهبود |
|---|---|
| زبری لبه | 0.8 – 0.2 میکرون |
| نرخ تولید | +22% |
| نرخ ضایعات | -40% |
هوش مصنوعی با تحلیل بیش از 300 نقطه داده در ثانیه، پارامترهای لیزر را بهینه می‌کند و عیوب را تا 35% کاهش می‌دهد. یادگیری ماشین در زمان واقعی کانون پرتو را تنظیم می‌کند و سازگاری 99.7% را در عملیات جوشکاری میکرو فراهم می‌کند.
سیستم‌های لیزری متصل به شبکه، خرابی‌ها را 72 ساعت قبل از وقوع پیش‌بینی می‌کنند و عمر لوله‌های لیزری را 200 تا 300 ساعت عملیاتی افزایش می‌دهند.
لیزرهای اُلترافست امکان پردازش مواد در ابعاد کوچک‌تر از 500 نانومتر را فراهم می‌کنند و در مقایسه با روش‌های متداول، آسیب حرارتی را 60 تا 80% کاهش می‌دهند.
سیستم‌های نسل بعدی ادغام برش، جوشکاری و تیمار سطحی را فراهم می‌کنند که زمان چرخه را تا 40٪ کاهش می‌دهد و در عین حال دقت در حد میکرون را حفظ می‌کند.
تکنولوژی لیزر زمان ماشین‌کاری سریع‌تر و دقت بیشتری فراهم می‌کند که نیاز به فرآیندهای تکمیلی را کاهش می‌دهد. همچنین صرفه‌جویی در انرژی و کارایی مواد را تسهیل می‌کند.
لیزرهای CO2، فیبر نوری و حالت جامد به طور رایج استفاده می‌شوند که هر کدام برای مواد و کاربردهای مختلف مناسب هستند.
تکنولوژی لیزر امکان مارکینگ و ابلیشن دقیق اجزای مدار چاپی را فراهم می‌کند که سرعت تولید را افزایش داده و خطاهای احتمالی را کاهش می‌دهد.
لیزرهای سبز در طول موج‌هایی کار می‌کنند که فلزات بازتابنده مانند مس، انرژی بیشتری را جذب می‌کنند و این امر باعث کاهش اتلاف انرژی و گسترش حرارتی می‌شود.
شاندونگ ژونگ گوانگ دیان ماشین‌های نشان‌گذاری لیزر پیشرفته و تجهیزات لیزر سفارشی برای صنایع مختلف ارائه می‌دهد. محصولات قابل اتکا، تحویل سریع و ضمانت طولانی‌مدت ما رضایت مشتری را تضمین می‌کند.
EN
