Het snijden van ultradunne metaalfolie is een precieze en uitdagende taak, die van cruciaal belang is op gebieden zoals ruimtevaart, communicatie en 5G-technologie. Traditionele methoden veroorzaken vaak problemen zoals bramen en vervorming, waardoor er een verschuiving plaatsvindt naar geavanceerde lasersnijtechnieken. Dit artikel onderzoekt de voordelen en beperkingen van verschillende lasersnijtechnologieën, waaronder infrarood-, ultraviolet- en femtoseconde lasers, en evalueert welke het meest geschikt is voor verschillende toepassingen. Al lezend zult u de nieuwste innovaties op het gebied van lasersnijden en hun invloed op het verwerken van ultradunne metalen materialen begrijpen.
Met de verbetering van de levensstandaard van mensen is er een hogere vraag naar de kwaliteit van de leefruimte die we innemen. In de communicatie bijvoorbeeld verwachten we ultrahoge definitie, snelle reactiesnelheid, veiligheid, betrouwbaarheid en vertrouwelijkheid, wat hogere eisen stelt aan de communicatie-infrastructuur.
Om in deze behoefte te voorzien, hebben wetenschappers de barrières van 4G-communicatie overwonnen en 5G-communicatie ontwikkeld, die is toegepast op burgers.
Nationale vertrouwelijke communicatie is vooral belangrijk voor de veiligheid. Landen hebben onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's en investeringen in vertrouwelijke kwantumcommunicatie gelanceerd, waardoor ze wereldwijd voorop lopen en een cruciale stap zetten op weg naar nationale veiligheidscommunicatie. Dit is mogelijk dankzij de wetenschappelijke vooruitgang op het gebied van ruimtevaart, satellieten en communicatie.
Deze technologische ontwikkelingen zijn niet alleen wetenschappelijke en technologische doorbraken op afzonderlijke gebieden, maar ook een reeks industriële wetenschappelijke prestaties. Ultradunne metalen materialen, waaronder koperfolie, aluminiumfolie, roestvrijstalen folie, folie van nikkellegeringen en folie van titaniumlegeringen, behoren tot de meest gebruikte materialen op het gebied van satellieten, lucht- en ruimtevaart, communicatie en 5G.
Ultradunne metalen hebben een breed scala aan toepassingen op verschillende gebieden, zoals ruimtevaart, satellieten, communicatie, 5G en zelfs in menselijke bloedvaten, waar ze een cruciale rol spelen.
In het verleden waren de vereisten voor ultradunne metalen materialen waren relatief eenvoudig en zorgden voornamelijk voor geleidbaarheid. Naarmate de technologie voortschrijdt, is de vraag naar eigenschappen zoals lichtheid, geleidbaarheid en hoge precisie echter gegroeid, wat heeft geresulteerd in strengere normen voor ultradunne metalen. Ze mogen geen bramen hebben, mogen niet vervormd zijn, moeten ultrafijne lijnbreedtes hebben, ultrahoog precies zijn en gemaakt zijn van ultradunne materialen.
Deze hoge standaarden stellen ook hogere eisen aan de verwerkingsgereedschappen. Koperfolie, roestvrijstalen folie, folie van titaniumlegeringen, folie van nikkellegeringen en andere gereedschappen voor materiaalverwerking worden gebruikt op het gebied van ultradunne metalen materialenzoals messtansen of chemisch etsen.
Naarmate de vraag echter toeneemt, vooral onder de hoge standaardvereisten in 5G, lucht- en ruimtevaart, satellieten en andere gebieden, vertoont de traditionele procesmodus zwakke punten. Het snijden van messen en matrijzen kan bijvoorbeeld vervorming en braamresten veroorzaken, die de productprestaties kunnen beïnvloeden.
Chemisch etsen vereist zeefdrukken, vooral voor de verwerking van materialen met meerdere specificaties. Dit proces vereist een aanzienlijke hoeveelheid zeefdruk, wat niet bevorderlijk is voor het verwerken van verschillende producten.
Bovendien heeft chemisch etsen een grote invloed op het milieu. Onder druk van de milieubescherming zijn veel chemische etsfabrieken ontruimd, wat grote problemen veroorzaakt voor verwerkende bedrijven.
Gezien deze situatie is een nieuwe proces van lasersnijden ultradunne metaalfolie is op relevante gebieden naar voren gekomen en biedt nieuwe ideeën voor de ontwikkeling van de industrie.
In de lasersnijden industrie, geschikte types voor het snijden van ultradunne metaalfoliematerialen zijn infrarood nanoseconde lasersnijden, nanoseconde ultraviolet lasersnijden en ultrasnel lasersnijden.
Het lasersnijden van ultradunne metaalfolie heeft het voordeel dat er geen grafische beperkingen zijn. Het kan op elk moment CAD-tekeningen importeren of afbeeldingen in software tekenen, wat handig en snel is en een korte verwerkingscyclus heeft.
Lasersnijden van koperfolie, roestvrijstalen folie, folie van nikkellegeringen en andere materialen stuit echter nog steeds op de problemen van traditionele technologieën en op nieuwe uitdagingen.
Infrarood lasersnijmachines met laag vermogen of MOPA infrarood lasersnijmachines kunnen worden gebruikt voor het snijden van ultradunne metaalfolie.
Het voordeel van het gebruik van deze soorten lasers snijmachines is hun snelheid. Het nadeel is echter dat ze materiaalvervorming, bramen en verkoling kunnen veroorzaken.
Vergeleken met nanoseconde ultraviolette of ultrasnelle lasersnijmachines kunnen nanoseconde infrarood lasersnijmachines dikkere materialen verwerken. Ze zijn over het algemeen geschikt voor metaal snijden folie boven 0,2 mm.
Speciaal voor klanten die hoge verwerkingssnelheid en lage precisievereisten belangrijk vinden, snijden van roestvrij staal folie, koperfolie, folie van nikkellegeringen enz. met een nanoseconde infraroodlaser geschikt is. De apparatuur heeft lage kosten en een lange levensduur, waardoor het geschikt is voor het snijden van metaalfolie boven 0,2 mm.
Voor het snijden van ultradunne metaalfolie wordt het aanbevolen om een nanoseconde ultraviolette lasersnijmachine te gebruiken met een vermogen van meer dan 10W.
Het voordeel van het gebruik van deze type laser snijmachine is dat er geen vervorming en braamvorming optreedt tijdens het snijproces, maar het nadeel is dat er verkoling kan optreden, vooral bij dikkere materialen.
De mate van carbonisatie wordt duidelijker naarmate de materiaaldikte toeneemt en er kunnen zwarte roetranden zichtbaar zijn met het blote oog, die verwijderd kunnen worden met ultrasone reiniging.
Onder sterke vergroting kunnen er bramen zijn.
Vergeleken met de nanoseconde infrarood lasersnijmachine is de enkele pulsenergie van de nanoseconde UV-lasersnijden De machine is kleiner en de snijsnelheid is relatief laag, waardoor deze ongeschikt is voor het snijden van dikke metaalfolie en meer geschikt is voor het verwerken van materialen onder 0,1 mm.
De nanoseconde UV-lasersnijden De machine is ook geschikt voor het verwerken van meerlaags materiaal, zoals het meerlaags UV-lasersnijden van koperfolie of het snijden van aluminiumfolie met een laag PET-folie, waardoor het een geschikte keuze is voor verwerking met een nanoseconde UV-lasersnijmachine.
Ultrasnelle lasersnijmachines worden gebruikt om ultradunne metalen materialen te snijden met lasersnijapparatuur met ultrakorte pulsen, zoals picoseconde infrarood lasersnijmachines, ultraviolet lasersnijmachines en femtoseconde infrarood lasersnijmachines.
Femtoseconde infrarood lasersnijmachines hebben onder andere de voorkeur voor snijmaterialen zoals roestvrijstalen folie, koperfolie, folie van nikkellegeringen en folie van titaniumlegeringen. Deze machines hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van nanoseconde lasersnijapparatuur, omdat ze geen bramen of vervorming produceren, een lage thermische impact hebben en een laag carbonisatieniveau (tot 2 micron).
Femtosecond lasersnijmachines maken gebruik van ultrasnelle femtosecond pulslasertechnologie en kunnen worden uitgerust met 1030nm, 515nm of 315nm bandlasers op basis van de materiaaleigenschappen. In China is de apparatuur voornamelijk uitgerust met 1030nm en 515nm femtosecond lasers en wordt gebruikt voor snijden, etsen, ponsen, micro/nano scribing en andere toepassingen.
Femtoseconde lasersnijmachines hebben minimale thermische effecten op het materiaal en hebben een zeer korte wisselwerking met het materiaal, die korter is dan de Brownse bewegingstijd tussen materiaalmoleculen. Het thermische effect op het materiaal is dus minimaal en veroorzaakt geen vervorming van ultradunne metalen materialen, bramen, stofdeeltjes of andere problemen.
De ultrasnelle femtosecond lasersnijmachine is vanwege de hoge precisie zeer geschikt voor het machinaal bewerken van ultradunne metaalfolie.
Aan de andere kant is de UV-lasersnijmachine beter geschikt voor precisieverwerking, verwerking van materiaal met meerdere lagen en materiaalverwerking met diktes van minder dan 0,1 mm.
Ondertussen is de infrarood lasersnijmachine het beste voor het verwerken van dikke en ultradunne materialen boven 0,2 mm met lage nauwkeurigheidseisen.
De femtosecond lasersnijmachine snijdt niet alleen ultradunne metalen materialen, maar is ook zeer flexibel en kan gebruikt worden voor het etsen van meerlagige materialen, het verwerken van micro nano geleidingsstructuren op materiaaloppervlakken zoals silicium scribing, roestvrijstalen rasp, keramisch scribing, dunne film materiaal scribing, glas scribing, en nog veel meer.