Laser micromachining

Nároky na kvalitu procesu v dnešní době rostou rychlým tempem. Ruku v ruce jdou s požadavky na kvalitu také nároky na efektivitu procesu, tedy jeho rychlost v porovnání s finanční náročností. Nejvíce poptávaný proces je ten bezúdržbový. Mnoho z těchto požadavků dokáže splnit laserová technologie. Právě proto je posledních pár let náhradou starších metod opracování materiálů a střídá tak často neefektivní konvenční postupy.

Nejinak tomu je u mikroobrábění neboli mikromachining. Jedná se o povrchovou úpravu materiálů (aktivaci), vrtání nebo gravírování. Povrchová úprava materiálu je jinou kapitolou, ale jedná se hlavně o zdrsnění či čištění povrchu laserovým paprskem. A to za účelem použití plochy pro speciální účely jako absorpce, nebo odpuzování tekutin, použití ploch před lepením jako protiskluzový povrch atd. Tato metoda je efektní díky své rychlosti, absenci spotřebních materiálů a nedochází při ní k opotřebení žádných součástí.

Při laserovém vrtání dochází za použití velké špičkové energie laserového paprsku k přímému převedení pevného skupenství materiálu na plynné (k sublimaci) a materiál se odpaří. Touto metodou tak vznikají minimální otřepy, odpadový materiál je v řádech desítek mikrometrů a samotný profil vrtu je velmi čistý. Nespornou výhodou této technologie je hlavně její přesnost. Paprsek o velikosti spotu až 30µm lze zaměřit s velkou precizností a při samotném vrtání se nikdy nevychýlí ze své osy. Dokáže tak vrtat dokonale kruhovité díry s přesností na mikrometry.

I když se jedná o velkou energii, laser materiálem nepohne díky bezkontaktnímu odběru materiálu. Laser je tedy nástroj, který se nikdy neotupí. To znamená, že odpadá nutnost vyměňovat mechanické členy stroje a starat se o jejich údržbu. Fascinující je také rychlost vrtání, která např. při tloušťce materiálu 1 mm dokáže vyvrtat otvor o průměru 600 µm laserem o výkonu 70 W za 1,2 s a 100 W laserem za 0,7 s. Výsledkem je tak dobrá kvalita za krátký čas.

Ukázka vrtání hliníku (vlevo fotografie otvoru s měřítkem 5 mm, vpravo 45x zvětšeno)

Další zajímavou aplikací mikromachiningu je srážení hrany nebo bráno z jiného pohledu laserové gravírování.  Tato aplikace je na rozdíl od mechanické metody opracování materiálu velmi efektivní, přesná a díky variabilnímu nastavení laserového paprsku se špičkovou přesností je možno odebírat materiál na velmi špatně přístupných místech. Hlavně tam, kam by běžný nástroj nemohl dosáhnout. Výsledek přesného opracování lze pak měřit speciálním mikroskopem, který rozezná profil gravírování s přesností na mikrometry. Ve zvětšení pak můžeme pozorovat přesný sklon sražené hrany, hloubku gravírování čistotu povrchu.

Všechny tyto aplikace je možné vykonávat jak 20 W laserem, tak 50 nebo 70 W laserem. Nejvyšší efektivity ovšem dosahujeme při použití nového 100 W laseru s frekvenční modulací až do 4.16 MHz a dosahujeme tak rychlosti, splňující nejpřísnější požadavky na takt linky i ve velkých automotive firmách.

Vývojem a testováním nových aplikací přímo v naší firmě se pak posouváme neustále kupředu a za to nás naši zákazníci oceňují. Nejsme totiž pouhým překupníkem technologie, ale samotným výrobcem, a to přináší mnohé výhody. Od možnosti si u nás zdarma nechat vyhotovit vzorky dané aplikace, až po uzpůsobení stroje vlastním přáním a nárokům. Tímto se Lintech stává nejen prodejcem technologie, ale partnerem, který je zákazníkům vždy na blízku.