Sistemas de Micromecanização a Laser: Guia Profissional para Manufatura Moderna

Com o desenvolvimento da indústria manufatureira global em direção ao refinamento, inteligência e personalização, os lasers têm sido amplamente utilizados na manufatura industrial, biomédica, militar e outros campos devido às suas boas características de monocromaticidade, direcionalidade, brilho, etc. A cadeia industrial global. À medida que a divisão do trabalho na indústria a laser continua a amadurecer, a faixa de aplicação de lasers em micromecanização tornou-se cada vez mais extensa. Na vida diária, a micromecanização a laser pode ser vista em todo lugar. Além disso, a tecnologia de micromecanização a laser pode ser vista em marcação de produtos eletrônicos, marcação de invólucros elétricos, marcação de data de produção de alimentos e medicamentos, micromecanização de eletrônicos de consumo, corte e soldagem de invólucros metálicos de telefones celulares. Além disso, a usinagem a laser também é usada em corte e separação de placas PCB/FPCB, furação e risca de cerâmica, corte e microfuração de vidro, safira, wafer.

Os Seis Principais Processos de Micromecanização a Laser

A micromecanização a laser é uma aplicação industrial da tecnologia a laser. Ela focaliza uma certa potência de laser no objeto processado para que o laser interaja com o objeto, aquecendo, fundindo ou vaporizando o material processado para atingir o objetivo de processamento. É um tipo de usinagem por feixe de laser (LBM). Atualmente, as aplicações de micromecanização a laser na indústria de manufatura a laser incluem principalmente: corte a laser, marcação a laser, soldagem a laser, gravação a laser, tratamento de superfície a laser e impressão 3D a laser.

Corte a Laser

Princípio: Usa feixe de laser focalizado de alta densidade de potência para irradiar a peça de trabalho, fundindo, vaporizando, ablacionando ou atingindo o ponto de ignição do material irradiado rapidamente. Ao mesmo tempo, o material fundido é soprado pelo fluxo de ar de alta velocidade coaxial com o feixe para cortar a peça.

Características: Alta velocidade de corte, superfície lisa e bonita, processamento único, pequena deformação da peça, sem desgaste de ferramenta, baixa poluição de limpeza, pode processar metal, não-metal e materiais compósitos não-metálicos, couro, madeira, fibra, etc. Adequado para corte fino de dispositivos selados de espessura de carroceria, como placas, peças automotivas, baterias de lítio, marcapassos, relés selados, e vários dispositivos que não permitem poluição e deformação por soldagem.

Marcação a Laser

Princípio: Usa laser de alta densidade de energia para irradiar localmente a peça de trabalho, vaporizando o material da superfície ou causando reação química de mudança de cor, deixando uma marca permanente.

Características: Processamento sem contato, pode marcar em qualquer superfície de formato especial. A peça não deforma e não gera tensão interna. Alta precisão de processamento, velocidade rápida, limpo e ecológico, baixo custo, adequado para metal, plástico, vidro, cerâmica, madeira, couro e outros materiais.

Soldagem a Laser

Princípio: Usa radiação de feixe de laser de alta densidade de energia para aquecer a superfície da peça, e o calor da superfície difunde-se para o interior através de condução térmica. Controlando largura, energia, potência de pico e frequência de repetição do pulso de laser, a peça é fundida para formar um poço de fusão específico.

Características: Soldabilidade reduzida, não afetada por campos magnéticos, restrições de espaço pequenas, sem poluição de eletrodo, adequada para soldagem automática de alta velocidade, pode soldar metais de diferentes propriedades, pode trabalhar em espaços fechados, adequada para lâminas de serra circular, acrílico, arruelas de mola, placas de cobre para peças eletrônicas, algumas placas de malha metálica, placas de ferro, placas de aço, bronze fosforoso, baquelite, ligas de alumínio finas abaixo de 1 mm, quartzo, borracha de silicone, folhas de cerâmica de alumina abaixo de 1 mm, ligas de titânio usadas na indústria aeroespacial, etc.

Gravação a Laser

Princípio: Laser irradia a superfície do material, e o material derrete ou vaporiza instantaneamente após absorver energia, formando uma linha de risco.

Características: Pular automático de número, pequena área afetada pelo calor, linhas finas, resistência à limpeza e abrasão, proteção ambiental e economia de energia, economia de material, pode ser usado para produtos de madeira, plexiglass, chapa metálica, vidro, pedra, cristal, papel, placa de duas cores, alumina, couro, resina e outros materiais para gravação.

Tratamento de Superfície a Laser

Princípio: Usa laser para aquecer a superfície de materiais metálicos para atingir tratamento térmico de superfície.

Características: Alta velocidade de usinagem, pequena deformação de componentes, processamento preciso, efeito de têmpera automática, adequado para tratamento térmico de peças automotivas como camisas de cilindro, virabrequins, anéis de pistão, comutadores, engrenagens, etc., ao mesmo tempo amplamente aplicado em aeroespacial, máquinas-ferramenta e outros campos.

Impressão 3D a Laser

Princípio: Um rolo espalhador de pó espalha uma camada de pó na superfície da peça, e o feixe de laser varre a camada de pó conforme o contorno da seção da camada de pó, fundindo e sinterizando o pó para realizar a união da peça.

Características: Tecnologia de usinagem simples, ampla gama de materiais processáveis, alta precisão, sem estrutura de suporte, alta taxa de utilização de material, combinada com tecnologia de controle numérico computadorizado e tecnologia de manufatura flexível, pode ser usada para fabricação de moldes e modelos.

Desenvolvimento das Aplicações de Micromecanização a Laser

Atualmente, a participação de mercado dos lasers de fibra é maior que a dos lasers de estado sólido. O principal motivo é que os lasers de fibra são usados principalmente para processamento macro de alta potência, e a demanda de mercado é consistente com o estágio de desenvolvimento da indústria manufatureira; os lasers de estado sólido são usados principalmente para micromecanização a laser, embora o mercado de micromecanização a laser esteja em rápido desenvolvimento. No entanto, a capacidade de mercado atual é menor que a capacidade de mercado de micromecanização, mas a manufatura de alta precisão como dispositivos vestíveis, chips semicondutores, cuidados médicos e nova energia ainda depende de micromecanização a laser.

Embora vários tipos de máquinas a laser foquem em diferentes aplicações industriais, e a demanda de mercado para aplicações downstream seja bastante diferente, existem certas diferenças em suas escalas de mercado. No entanto, à medida que o mercado global de máquinas a laser industriais continua a crescer, a aplicação de micromecanização a laser nos setores industrial e de consumo continuará a aumentar no futuro.