Лазерная резка позволяет сократить время обработки и заменяет традиционные механические методы резки, штамповки и фрезерования. Традиционные методы, как правило, плохо справляются с допусками ±0,1 мм, а также требуют последующей обработки, тогда как волоконные и СО2-лазеры легко обеспечивают допуски в диапазоне микрон с минимальной зоной термического влияния. Это устраняет необходимость вторичных отделочных операций, что сокращает время производства на 40% в автомобильной промышленности.
Поскольку лазерная обработка является бесконтактным процессом, материал можно легко обрабатывать без дорогостоящей смены инструментов. Лазерные системы сейчас обрабатывают титановые авиационные компоненты и гравируют микроэлектронику без механических зажимов, экономя 30% материала. Промышленные лазерные системы могут стоить более $500 000, но при этом имеют средний срок окупаемости около 18 месяцев за счет экономии энергии и снижения объема отходов для производителей.
Современное производство электроники основывается на трёх ключевых лазерных технологиях — CO2, волоконно-оптической и твердотельной, каждая из которых решает определённые производственные задачи.
Обработка неметаллических материалов обычно выполняется с помощью CO2-лазеров, обладающих длиной волны 10,6 мкм, которая легко взаимодействует с органическими материалами. Эти системы маркируют полимерные основы печатных плат и режут акриловые корпуса устройств со скоростью до 2 м/с. Согласно промышленным данным, CO2-технология имеет 38-процентную долю рынка в упаковке для потребительской электроники. Благодаря совместимости с пластиком и керамикой они идеально подходят для применения в соединителях, изоляторах и антеннах RFID-меток.
Волоконные лазеры отлично подходят для обработки проводящих материалов, таких как медь и алюминий. Их длина волны 1,06 мкм обеспечивает точность резки 20 мкм с на 30% меньшим энергопотреблением по сравнению с CO2-аналогами. Производители используют системы мощностью 500 Вт–1 кВт для изготовления компонентов электромагнитных/радиочастотных экранов, получая кромки без заусенцев на листах из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм.
Твердотельные лазеры позволяют выполнять сварку на микронном уровне клемм аккумуляторов и сенсорных компонентов, не повреждая термочувствительные детали. Импульсные системы Nd:YAG создают сварные швы шириной 0,1 мм на медно-никелевых сплавах, используемых в микро-USB портах, сохраняя уровень электропроводности соединения на уровне выше 90% IACS.
Волоконные лазеры обеспечивают скорость маркировки свыше 10 м/с, сохраняя точность ±5 мкм, что критично для конструкций с высокой плотностью межсоединений. Лазерные маркированные проводники снижают риск короткого замыкания на 37% по сравнению с химическим травлением. Автоматизированные системы с визионным управлением самостоятельно корректируют ошибки позиционирования в реальном времени, особенно важно для гибких оснований печатных плат.
УФ-лазерные системы (длина волны 355 нм) позволяют выполнять гравировку элементов размером менее 50 мкм, что критично для корпусов micro-BGA. Этот процесс холодной абляции предотвращает термическое повреждение соседних медных слоев.
При производстве многослойных печатных плат импульсные волоконные лазеры обеспечивают точное удаление диэлектрика, обнажая скрытые переходные отверстия без повреждения соседних медных слоев толщиной 18 мкм.
Зеленые лазеры решают проблемы, связанные с отражающими металлами, такими как медь и золото, работая на длине волны 532 нм, при которой медь поглощает на 40% больше энергии.
Отражающие металлы создают две основные проблемы:
Современные системы решают эти задачи с помощью импульсного режима и ассистирования азотом, уменьшая ширину реза на 58% по сравнению с резкой СО2-лазером.
Производитель, перешедший на зеленые лазеры, добился:
| Метрический | Улучшение |
|---|---|
| Шероховатость края | 0,8 – 0,2 мкм |
| Производительность | +22% |
| Уровень брака | -40% |
AI оптимизирует параметры лазера, анализируя более 300 точек данных в секунду, снижая количество дефектов на 35%. Машинное обучение регулирует фокусировку луча в реальном времени, обеспечивая стабильность 99,7% при микросварке.
Сетевые лазерные системы прогнозируют сбои за 72 часа, продлевая срок службы лазерных трубок на 200–300 рабочих часов.
Ультракороткие лазеры позволяют обрабатывать материалы менее чем за 500 нанометров, снижая тепловое повреждение на 60–80% по сравнению с традиционными методами.
Системы нового поколения объединяют резку, сварку и обработку поверхностей, сокращая циклы производства на 40%, сохраняя точность на уровне микрон.
Лазерные технологии обеспечивают более высокую скорость обработки и точность, что снижает необходимость вторичных отделочных процессов. Они также способствуют экономии энергии и эффективному использованию материалов.
CO2, волоконно-оптические и твердотельные лазеры обычно используются, каждый из которых подходит для разных материалов и применений.
Лазерные технологии позволяют точно маркировать и абляционно обрабатывать компоненты печатных плат, увеличивая скорость производства и снижая количество ошибок.
Зеленые лазеры работают на длинах волн, при которых отражающие металлы, такие как медь, поглощают больше энергии, уменьшая потери энергии и тепловое распространение.
Shandong ZhongGuangDian предлагает современные лазерные маркировочные машины и настраиваемое лазерное оборудование для различных отраслей промышленности. Наша надежная продукция, быстрая доставка и пожизненная гарантия обеспечивают удовлетворенность клиентов.
EN
