Cắt laser cho phép thời gian gia công nhanh hơn và đang thay thế các phương pháp cắt cơ học, đột dập và phay truyền thống. Các phương pháp thông thường thường hoạt động kém hiệu quả khi dung sai yêu cầu là ±0,1 mm và thường phải cần gia công hậu kỳ, trong khi đó các loại laser sợi quang và CO2 có thể dễ dàng duy trì dung sai xuống đến mức micrôn với vùng ảnh hưởng nhiệt tối thiểu. Điều này giúp loại bỏ các quy trình hoàn thiện thứ cấp, từ đó rút ngắn thời gian sản xuất tới 40 phần trăm trong các ứng dụng ô tô.
Vì gia công bằng laser là quy trình không tiếp xúc, vật liệu có thể được xử lý dễ dàng mà không cần thay đổi dụng cụ đắt tiền. Các hệ thống laser hiện có thể gia công các bộ phận máy bay bằng titan và khắc vi mạch điện tử mà không cần kẹp cơ học, tiết kiệm 30% vật liệu. Hệ thống laser công nghiệp có thể có giá hơn 500.000 USD, nhưng với thời gian hoàn vốn trung bình 18 tháng dựa trên tiết kiệm năng lượng và giảm phế liệu cho các nhà sản xuất.
Sản xuất điện tử hiện đại phụ thuộc vào ba công nghệ laser cốt lõi - CO2, cáp quang và trạng thái rắn - mỗi loại giải quyết các thách thức sản xuất riêng biệt.
Xử lý phi kim loại thường được thực hiện bằng tia laser CO2, có bước sóng 10,6 μm tương tác dễ dàng với các vật liệu hữu cơ. Các hệ thống này có thể đánh dấu trên các tấm nền mạch điện làm từ polymer và cắt các vỏ thiết bị bằng acryl với tốc độ lên đến 2m/s. Chúng tôi có dữ liệu công nghiệp cho thấy công nghệ CO2 chiếm 38% thị phần trong lĩnh vực đóng gói thiết bị điện tử tiêu dùng. Khả năng tương thích với nhựa và gốm sứ khiến chúng phù hợp để ứng dụng trong các bộ phận kết nối, cách điện và ăng-ten thẻ RFID.
Laser sợi quang vượt trội trong việc xử lý các vật liệu dẫn điện như đồng và nhôm. Bước sóng 1,06 μm của chúng đạt độ chính xác cắt là 20 μm với mức tiêu thụ năng lượng ít hơn 30% so với các giải pháp CO2. Các nhà sản xuất sử dụng các hệ thống từ 500W đến 1kW để chế tạo các linh kiện chống nhiễu điện từ/tần số vô tuyến (EMI/RF shielding), đạt được mép cắt không có xỉ trên các tấm thép không gỉ dày 0,5 mm.
Laser trạng thái rắn cho phép hàn các đầu nối pin và linh kiện cảm biến ở cấp độ micromet mà không làm hư hại các bộ phận nhạy cảm với nhiệt. Các hệ thống Nd:YAG xung tạo ra mối hàn có chiều rộng 0,1 mm trên các hợp kim đồng-niken được sử dụng trong cổng micro-USB, duy trì độ dẫn điện của mối nối trên 90% IACS.
Các hệ thống laser sợi quang đạt tốc độ khắc vượt quá 10 m/giây trong khi vẫn duy trì độ chính xác ±5 μm, điều này rất quan trọng đối với thiết kế vi mạch mật độ cao. Các mạch điện được khắc bằng laser làm giảm nguy cơ đoản mạch tới 37% so với phương pháp ăn mòn hóa học. Hệ thống định vị bằng hình ảnh tự động có khả năng tự hiệu chỉnh sai lệch trong thời gian thực, đặc biệt hữu ích đối với các vật liệu PCB linh hoạt.
Hệ thống laser UV (bước sóng 355 nm) cho phép khắc các chi tiết có kích thước dưới 50 μm, điều cần thiết cho các gói vi mạch BGA (micro-BGA). Quy trình ablat nhiệt độ thấp này ngăn ngừa hư hại nhiệt cho các lớp đồng liền kề.
Kết cấu PCB nhiều lớp sử dụng laser sợi xung để loại bỏ điện môi chính xác, làm lộ các lỗ via chôn bên trong mà không làm ảnh hưởng đến các lớp đồng 18μm liền kề.
Laser Xanh lục giải quyết các thách thức với kim loại phản chiếu như đồng và vàng bằng cách hoạt động ở bước sóng 532 nm, nơi đồng hấp thụ nhiều năng lượng hơn 40% so với các bước sóng khác.
Kim loại phản chiếu gây ra hai trở ngại chính:
Các hệ thống hiện đại giải quyết các vấn đề này thông qua chế độ xung và hỗ trợ khí nitơ, giảm chiều rộng rãnh cắt 58% so với cắt bằng laser CO2.
Một nhà sản xuất chuyển đổi sang laser xanh đã đạt được:
| Đường mét | Cải thiện |
|---|---|
| Độ nhám mép | 0,8 – 0,2 μm |
| Hiệu suất sản xuất | +22% |
| Tỷ lệ phế liệu | -40% |
AI tối ưu hóa các thông số laser bằng cách phân tích hơn 300 điểm dữ liệu mỗi giây, giảm 35% lỗi. Học máy điều chỉnh tiêu điểm tia laser theo thời gian thực, đạt độ nhất quán 99,7% trong các thao tác hàn vi mô.
Các hệ thống laser kết nối mạng dự đoán lỗi trước 72 giờ, kéo dài tuổi thọ ống laser thêm 200–300 giờ vận hành.
Tia laser siêu nhanh cho phép xử lý ở mức dưới 500 nanomet, giảm thiệt hại nhiệt từ 60–80% so với các phương pháp truyền thống.
Hệ thống thế hệ mới tích hợp cắt, hàn và xử lý bề mặt, giảm thời gian chu kỳ tới 40% trong khi vẫn duy trì độ chính xác ở mức micromet.
Công nghệ laser mang lại thời gian gia công nhanh hơn và độ chính xác cao hơn, giúp giảm nhu cầu về các quy trình hoàn thiện thứ cấp. Nó cũng hỗ trợ tiết kiệm năng lượng và hiệu quả sử dụng vật liệu.
Laser CO2, laser sợi quang và laser trạng thái rắn thường được sử dụng, mỗi loại phù hợp với các vật liệu và ứng dụng khác nhau.
Công nghệ laser cho phép đánh dấu và bay hơi các thành phần PCB một cách chính xác, cải thiện tốc độ sản xuất và giảm lỗi.
Tia laser xanh hoạt động ở bước sóng mà các kim loại phản quang như đồng hấp thụ nhiều năng lượng hơn, giảm thiểu tổn thất năng lượng và sự lan tỏa nhiệt.
Shandong ZhongGuangDian cung cấp máy đánh dấu bằng laser tiên tiến và thiết bị laser tùy chỉnh cho các ngành công nghiệp khác nhau. Sản phẩm đáng tin cậy, giao hàng nhanh chóng và bảo hành trọn đời của chúng tôi đảm bảo sự hài lòng của khách hàng.
EN
