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飛秒激光切割機(jī)在超薄金屬箔(銅、鎳、不銹鋼、鈦箔等)中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2019-07-11 來源:元祿光電

當(dāng)今時(shí)代的日新月異,得益于科技的發(fā)展,科技的齒輪推動者各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,進(jìn)而帶動了整個(gè)工業(yè)發(fā)展,輻射到整個(gè)社會,影響到我們的日常生活,使我們的日常生活更加便利、舒適、健康。隨著我們對生活質(zhì)量要求的不斷提升,反饋到市場,進(jìn)而將大量的人力資源、物質(zhì)資源、經(jīng)濟(jì)資源投入到科技研發(fā)、科學(xué)基礎(chǔ)研發(fā)當(dāng)中,已分不清楚是科技影響了我們,還是我們引領(lǐng)了科技,但毋庸置疑的一點(diǎn)是,科技是第一生產(chǎn)力。隨著人們生活水平的提高,對我們所生活的空間要求也越來越高,如通訊,我們要求超高清度、高響應(yīng)速度、安全可靠、保密通訊,這就對通訊基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求,為此,人類科學(xué)家突破了4G通訊的障礙,開發(fā)出5G通訊,并得以平民化應(yīng)用,科技推動了5G發(fā)展。在安全層面上,國家保密通訊尤為突出,我國也展開了一系列的量子保密通訊研發(fā)與投入,并走在里世界前列,為國家安全通訊邁出了重要一步,這得益于航空航天、衛(wèi)星、通訊等多領(lǐng)域的科學(xué)生產(chǎn)表現(xiàn)。而這一系列的科技跨越,不僅僅是單一領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)突破,更帶動了一系列的產(chǎn)業(yè)化科學(xué)突破,如衛(wèi)星、航空航天、通訊、5G等領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛材料之一的超薄金屬材料,銅箔、鋁箔、不銹鋼箔、鎳合金箔、鈦合金箔等。

 

超薄金屬在航空航天、衛(wèi)星、通訊、5G等領(lǐng)域有種非同尋常的應(yīng)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(dǎo)通性就好,但隨著技術(shù)的不斷提高,輕薄化、導(dǎo)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(xì)線寬、超高精度、超薄材料,這些高標(biāo)準(zhǔn)要求,對加工工具也提出了更高要求。

 

在超薄金屬材料,銅箔、不銹鋼箔、鈦合金箔、鎳合金箔等材料加工工具領(lǐng)域中,采用的是刀模切割或化學(xué)蝕刻方式實(shí)現(xiàn),隨著需求的不斷提升,尤其是在5G、航空航天、衛(wèi)星等領(lǐng)域的高標(biāo)準(zhǔn)要求下,傳統(tǒng)工藝模式逐漸顯現(xiàn)出疲軟。如刀模切割會產(chǎn)生變形和毛刺殘留,會影響到產(chǎn)品性能;化學(xué)蝕刻方式加工需要網(wǎng)版,尤其是對于多規(guī)格的材料加工所需網(wǎng)版數(shù)量大,不利于多種類產(chǎn)品加工,另外化學(xué)蝕刻對于環(huán)境是污染較為嚴(yán)重,特別是在環(huán)保管控的壓力下,越來越多的化學(xué)蝕刻加工廠撤離,給加工企業(yè)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(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域,為行業(yè)的發(fā)展帶來了新的思路。

 

在激光切割行業(yè)中,適合于超薄金屬箔材料切割的種類也分為紅外納秒激光切割、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(yōu)勢在于不受圖形的限制,可隨時(shí)導(dǎo)入CAD圖紙或在軟件繪制圖形切割,方便快捷,周期短。但激光切割銅箔、不銹鋼箔、鎳合金箔也存在傳統(tǒng)工藝的問題,并且也有新的問題產(chǎn)生。

 

納秒紅外激光切割機(jī)

可采用低功率脈沖紅外激光切割機(jī)或MOPA紅外激光切割機(jī),這類型激光切割超薄金屬箔的優(yōu)勢在于速度快,缺點(diǎn)是容易使得材料受熱變形、毛刺、碳化等。不過相比較于納秒紫外或超快激光切割機(jī),納秒紅外激光切割機(jī)可加工材料的厚度較厚,一般適用于0.2mm以上金屬箔加工,特別是對于加工速度要求高、精度要求低的客戶,適合于采用納秒紅外激光切割不銹鋼箔、銅箔、鎳合金箔等,并且設(shè)備的成本低,使用壽命長,適合0.2mm以上金屬箔的切割。

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納秒紅外激光切割效果

 

納秒紫外激光切割機(jī)

采用10W以上納秒紫外激光切割機(jī),切割超薄金屬箔的優(yōu)勢在于切割無變形,無毛刺,缺點(diǎn)是會有碳化,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,高倍放大鏡下會有毛刺。相比較于納秒紅外激光切割機(jī),單脈沖能量小,切割速度相對較低,不適合切割較厚的金屬箔,適合于0.1mm以下材料加工。另外,納秒紫外激光切割機(jī)適合于多層材料加工,如多層銅箔紫外激光切割,或是鋁箔加一層PET薄膜切割,適用于納秒紫外激光切割機(jī)加工。

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納秒紫外激光切割鎳合金箔效果

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納秒紫外激光切割銅箔效果

超快激光切割機(jī)

超快激光切割機(jī)是指采用超短脈沖激光切割設(shè)備,通常有皮秒紅外、紫外激光切割機(jī)以及飛秒紅外激光切割機(jī)等。目前針對超薄金屬材料,元祿光電開發(fā)的有飛秒紅外激光切割機(jī)應(yīng)用于不銹鋼箔、銅箔、鎳合金箔、鈦合金箔等材料切割。相比較于納秒激光切割設(shè)備,飛秒激光切割機(jī)的優(yōu)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(qū)域內(nèi),特別適合于抄襲精密切割。飛秒激光切割機(jī)是指采用脈沖激光時(shí)間為飛秒段的超快激光,根據(jù)材料特性可選擇1030nm、515nm315nm波段激光,目前國產(chǎn)設(shè)備搭載中以1030nm以及515nm波段飛秒激光為主。廣泛應(yīng)用于切割、刻蝕、打孔、微納導(dǎo)流劃線等應(yīng)用中,其加工特性在于對材料的熱影響小,與材料作用時(shí)間超短,在某些材料上低于材料分子間的布朗運(yùn)動時(shí)間,因此熱影響超小,也就不會造成超薄金屬材料變形、產(chǎn)生毛刺、顆粒粉塵等。

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超快飛秒激光切割銅箔效果

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超快飛秒激光切割銅箔效果

元祿光電飛秒激光切割機(jī)最小切割縫隙小于10微米,保留最小切割金屬線絲小于50微米,特別是針對50微米以下超薄金屬材料有明顯優(yōu)勢,切割精度高,可提供免費(fèi)打樣,也歡迎大家前來了解。

 

歸納總結(jié),超快飛秒激光切割機(jī)在超薄金屬箔方面的優(yōu)勢在于精度高,適合于微細(xì)精密加工;紫外激光切割機(jī)適合于精密加工,多層材料加工,小于0.1mm以下材料加工;紅外激光切割機(jī)適合于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(yè)特性需求,元祿光電可根據(jù)市場需求定向開發(fā),滿足超高精度金屬箔切割需求。另外飛秒激光切割機(jī)的靈活性高,不僅限于超薄金屬材料切割,也可針對多層材料的刻蝕或材料表面的微納導(dǎo)流結(jié)構(gòu)加工,如硅片劃線、不銹鋼光柵、陶瓷劃線、薄膜材料劃線、玻璃劃線等。元祿光電dlhongfeng.cn

 

推薦設(shè)備:超快飛秒激光切割機(jī)

 


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