Il taglio di lamine metalliche ultrasottili è un'operazione precisa e impegnativa, fondamentale in campi come l'aerospaziale, le comunicazioni e la tecnologia 5G. I metodi tradizionali spesso causano problemi come bave e deformazioni, spingendo a passare a tecniche di taglio laser avanzate. Questo articolo esplora i vantaggi e i limiti delle varie tecnologie di taglio laser, compresi i laser a infrarossi, ultravioletti e a femtosecondi, e valuta quale sia la più adatta per le diverse applicazioni. Leggendo, capirete le ultime innovazioni nel taglio laser e il loro impatto sulla lavorazione di materiali metallici ultrasottili.
Con il miglioramento del tenore di vita delle persone, aumenta la richiesta di qualità dello spazio che occupiamo. Nel campo delle comunicazioni, ad esempio, ci aspettiamo un'altissima definizione, una rapida velocità di risposta, sicurezza, affidabilità e riservatezza, il che comporta requisiti sempre più esigenti per le infrastrutture di comunicazione.
Per rispondere a questa esigenza, gli scienziati hanno superato le barriere della comunicazione 4G e sviluppato la comunicazione 5G, che è stata applicata ai civili, e la tecnologia ha guidato il progresso del 5G.
La comunicazione confidenziale nazionale è particolarmente significativa per la sicurezza. I Paesi hanno avviato programmi di ricerca e sviluppo, nonché investimenti, nella comunicazione confidenziale quantistica, che li posiziona all'avanguardia nel mondo e compie un passo fondamentale verso la comunicazione di sicurezza nazionale. Ciò è stato possibile grazie ai progressi scientifici nei settori aerospaziale, satellitare e delle comunicazioni.
Questi progressi tecnologici non sono solo scoperte scientifiche e tecnologiche in singoli campi, ma anche una serie di risultati scientifici industriali. I materiali metallici ultrasottili, tra cui il foglio di rame, il foglio di alluminio, il foglio di acciaio inossidabile, il foglio di lega di nichel e il foglio di lega di titanio, sono tra i materiali più utilizzati nei settori satellitare, aerospaziale, delle comunicazioni e del 5G.
I metalli ultrasottili hanno un'ampia gamma di applicazioni in vari campi, tra cui l'aerospaziale, i satelliti, le comunicazioni, il 5G e persino nei vasi sanguigni umani, dove svolgono un ruolo cruciale.
In passato, i requisiti per l'ultra-sottile materiali metallici erano relativamente semplici, garantendo principalmente la conduttività. Tuttavia, con il progredire della tecnologia, è cresciuta la richiesta di caratteristiche quali leggerezza, conduttività e alta precisione, che ha portato a standard più elevati per i metalli ultrasottili. I metalli ultrasottili devono essere privi di bave, di deformazioni, avere larghezze di linea finissime, avere una precisione elevatissima ed essere realizzati con materiali ultrasottili.
Questi standard elevati richiedono anche requisiti più elevati per gli strumenti di lavorazione. I fogli di rame, i fogli di acciaio inossidabile, i fogli di leghe di titanio, i fogli di leghe di nichel e altri materiali sono utilizzati nel campo dei materiali ultrasottili. materiali metallicicome la fustellatura a coltello o l'incisione chimica.
Tuttavia, con l'aumento della domanda, soprattutto in presenza di requisiti standard elevati nei settori 5G, aerospaziale, satellitare e altri, la modalità di processo tradizionale mostra dei punti deboli. Ad esempio, il taglio di coltelli e stampi può produrre deformazioni e residui di bava, che possono influire sulle prestazioni del prodotto.
Il processo di incisione chimica richiede la stampa serigrafica, in particolare per la lavorazione di materiali multi-specifici. Questo processo richiede una quantità significativa di serigrafia, che non favorisce la lavorazione di diversi prodotti.
Inoltre, l'incisione chimica ha un forte impatto ambientale. Sotto la pressione del controllo della protezione ambientale, molti impianti di lavorazione dell'incisione chimica sono stati evacuati, causando notevoli problemi alle imprese di lavorazione.
In questa situazione, un nuovo processo di taglio laser La lamina metallica ultrasottile è emersa in campi rilevanti, fornendo nuove idee per lo sviluppo del settore.
Nel taglio laser L'industria, i tipi di taglio adatti per i materiali in lamina metallica ultrasottile includono il taglio laser a nanosecondi a infrarossi, il taglio laser a nanosecondi a ultravioletti e il taglio laser ultraveloce.
Il taglio laser di fogli metallici ultrasottili ha il vantaggio di non essere limitato dalla grafica. Può importare disegni CAD o disegnare grafici nel software in qualsiasi momento, il che è comodo, veloce e ha un ciclo di lavorazione breve.
Tuttavia, il taglio laser di fogli di rame, fogli di acciaio inossidabile, fogli di leghe di nichel e altri materiali incontra ancora i problemi delle tecnologie tradizionali, oltre a nuove sfide.
Le macchine per il taglio laser a infrarossi a bassa potenza o le macchine per il taglio laser a infrarossi MOPA possono essere utilizzate per tagliare lamine metalliche ultrasottili.
Il vantaggio di utilizzare questi tipi di laser macchine da taglio è la loro velocità. Tuttavia, lo svantaggio è che possono causare deformazioni termiche del materiale, bave e carbonizzazione.
Rispetto alle macchine da taglio laser ultraviolette o ultraveloci a nanosecondi, le macchine da taglio laser a infrarossi a nanosecondi possono lavorare materiali più spessi. Sono generalmente adatte per taglio del metallo foglio superiore a 0,2 mm.
In particolare per i clienti che privilegiano l'alta velocità di lavorazione e i requisiti di bassa precisione, taglio dell'acciaio inossidabile foglio di metallo, foglio di rame, foglio di lega di nichel, ecc. con un laser a infrarossi a nanosecondi. L'apparecchiatura ha un costo contenuto e una lunga durata, che la rendono adatta al taglio di lamine metalliche di dimensioni superiori a 0,2 mm.
Per il taglio di lamine metalliche ultrasottili, si consiglia di utilizzare una macchina per il taglio laser ultravioletto a nanosecondi con una potenza superiore a 10W.
Il vantaggio di utilizzare questo tipo di laser Il vantaggio della macchina da taglio è l'assenza di deformazioni e bave nel processo di taglio, ma lo svantaggio è che può verificarsi la carbonizzazione, soprattutto per i materiali più spessi.
Il grado di carbonizzazione diventa più evidente con l'aumentare dello spessore del materiale e i bordi neri della fuliggine possono essere visibili a occhio nudo e possono essere rimossi con la pulizia a ultrasuoni.
Sotto un ingrandimento ad alta potenza, potrebbero esserci delle bave.
Rispetto alla macchina per il taglio laser a infrarossi a nanosecondi, l'energia di un singolo impulso della macchina a nanosecondi è più elevata di quella della macchina a infrarossi. Taglio laser UV La macchina è più piccola e la velocità di taglio è relativamente bassa, il che la rende inadatta al taglio di fogli metallici spessi e più adatta alla lavorazione di materiali inferiori a 0,1 mm.
Il nanosecondo Taglio laser UV La macchina è adatta anche alla lavorazione di materiali multistrato, come il taglio laser UV di fogli di rame multistrato o il taglio di fogli di alluminio con uno strato di film PET, che la rendono una scelta adatta per la lavorazione con una macchina per il taglio laser UV a nanosecondi.
Le macchine per il taglio laser ultraveloce sono utilizzate per tagliare materiali metallici ultrasottili utilizzando apparecchiature di taglio laser a impulsi ultracorti come picosecondo macchine per il taglio laser a infrarossi, macchine per il taglio laser a ultravioletti e macchine per il taglio laser a infrarossi a femtosecondi.
Tra queste, le macchine per il taglio laser a infrarossi a femtosecondi sono preferite per materiali da taglio come fogli di acciaio inossidabile, fogli di rame, fogli di leghe di nichel e leghe di titanio. Queste macchine presentano vantaggi significativi rispetto alle apparecchiature di taglio laser a nanosecondi, in quanto non producono bave, deformazioni, basso impatto termico e bassi livelli di carbonizzazione (fino a 2 micron).
Le macchine da taglio laser a femtosecondi utilizzano la tecnologia laser a impulsi femtosecondi ultraveloci e possono essere dotate di laser a banda 1030nm, 515nm o 315nm in base alle caratteristiche del materiale. In Cina, le apparecchiature sono dotate principalmente di laser a femtosecondi da 1030 nm e 515 nm e vengono utilizzate per il taglio, l'incisione, la punzonatura, la micro/nano incisione e altre applicazioni.
Le macchine di taglio laser a femtosecondi hanno effetti termici minimi sul materiale e interagiscono con il materiale per una durata molto breve, inferiore al tempo di moto browniano tra le molecole del materiale. Pertanto, l'effetto termico sul materiale è minimo e non provoca alcuna deformazione dei materiali metallici ultrasottili, bave, polvere di particelle o altri problemi.
La macchina da taglio laser a femtosecondi ultraveloce è molto vantaggiosa per la lavorazione di microprecisione di lamine metalliche ultrasottili, grazie alla sua elevata precisione.
D'altra parte, la macchina per il taglio laser UV è più adatta alla lavorazione di precisione, alla lavorazione di materiali multistrato e alla lavorazione di materiali con spessori inferiori a 0,1 mm.
Nel frattempo, la macchina per il taglio laser a infrarossi è la migliore per la lavorazione di materiali spessi e ultrasottili di dimensioni superiori a 0,2 mm con requisiti di precisione ridotti.
Oltre al taglio di materiali metallici ultrasottili, la macchina per il taglio laser a femtosecondi è altamente flessibile e può essere utilizzata per l'incisione di materiali multistrato, per la lavorazione di micro strutture a guida nanometrica sulle superfici dei materiali, come la scriba del silicio, il reticolo dell'acciaio inossidabile, la scriba della ceramica, la scriba di materiali a film sottile, la scriba del vetro e altro ancora.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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