تعتمد تقنية التصنيع بالليزر على التفاعل الفيزيائي بين الطاقة العالية لليزر والمادة لتبخير المادة واستئصالها وتعديلها لتحقيق تأثير معالجة المواد.في الوقت الحاضر ، دخلت المعالجة بالليزر بسرعة إلى جميع مناحي الحياة.في الوقت الحاضر ، لا تزال معالجة المواد المعدنية بشكل أساسي ، حيث تحتل أكثر من 80٪ من تطبيقات المعالجة بالليزر بالكامل.نظرًا لأن المعادن مثل الحديد والنحاس والألمنيوم والسبائك المقابلة هي مواد صلبة ، فإن لها تأثيرًا أفضل على الليزر ، لذا فإن المعالجة بالليزر سهلة التطبيق.بالنسبة لبعض تطبيقات القطع واللحام بالليزر الشائعة ، قد تحتاج فقط إلى معرفة الطاقة الضوئية المقابلة ، لكن متطلبات البحث للمعالجة ليست صارمة للغاية في الواقع.
ولكن في الواقع ، يتم استخدام العديد من المواد غير المعدنية في الحياة اليومية والتصنيع المتطور ، مثل المواد اللينة والمواد البلاستيكية الحرارية والمواد الحساسة للحرارة والمواد الخزفية ومواد أشباه الموصلات والمواد الهشة مثل الزجاج.إذا كانت هذه المواد ستتم معالجتها بالليزر ، فإن متطلبات خصائص الحزمة ودرجة الاجتثاث والتحكم في تلف المواد صارمة للغاية ، وغالبًا ما تكون مطلوبة لتحقيق معالجة فائقة الدقة ، حتى على مستوى النانو الدقيق.غالبًا ما يكون من الصعب تحقيق النتائج باستخدام أشعة الليزر تحت الحمراء الشائعة ، كما أن الليزر فوق البنفسجي يعد خيارًا مناسبًا للغاية.
تقنية الليزر فوق البنفسجي متعددة الاستخدامات
يشير الليزر فوق البنفسجي إلى الضوء الذي يقع فيه الشعاع الناتج في الطيف فوق البنفسجي وغير مرئي للعين المجردة.في الوقت الحاضر ، تشتمل أشعة الليزر فوق البنفسجية الصناعية الشائعة على أشعة الليزر فوق البنفسجية البلورية الصلبة والليزر الغازي فوق البنفسجي.يمكن أن يحصل ثلاثة أضعاف تردد ليزر الحالة الصلبة بالكامل بالأشعة تحت الحمراء على إخراج الليزر فوق البنفسجي ، ويبلغ الطول الموجي في الغالب 355 نانومتر.في الوقت الحاضر ، تم تطوير عرض النبضة بنجاح من مستوى النانو ثانية إلى مستوى البيكو ثانية.ليزر الإكسيمر هو ليزر غاز فوق بنفسجي شائع يستخدم بشكل أساسي في جراحة العيون والطباعة الحجرية على الشرائح.في السنوات الأخيرة ، طورت ليزرات الألياف تدريجياً منتجات في النطاق فوق البنفسجي ، وأكثرها تمثيلا لألياف الليزر فوق البنفسجية البيكو ثانية.
نظرًا لأن الليزر فوق البنفسجي يفقد قدرًا كبيرًا من الحرارة أثناء تحويل مضاعفة التردد ، ولا تزال التكلفة عالية ، فلا يزال من الصعب تحقيق طاقة أعلى في الوقت الحالي.غالبًا ما يُنظر إلى الليزر فوق البنفسجي كمصدر للضوء البارد ، لذلك تسمى المعالجة بالليزر فوق البنفسجي أيضًا بالمعالجة الباردة ، وهي مناسبة جدًا لمعالجة المواد الهشة.
معالجة المواد الهشة الشائعة بواسطة ليزر الأشعة فوق البنفسجية
الزجاج مادة مستخدمة على نطاق واسع في الحياة اليومية.من أكواب الشرب ، كؤوس النبيذ ، الحاويات إلى الحلي الزجاجية ، غالبًا ما يكون صنع الأنماط على الزجاج مشكلة صعبة.غالبًا ما تؤدي المعالجة التقليدية إلى ارتفاع معدل تلف الزجاج.الليزر فوق البنفسجي مناسب جدًا للأسطح الزجاجية.يمكن استخدامه لوضع العلامات ، الزخرفة ، والإنتاج الدقيق للغاية.يعوض النقش بالليزر فوق البنفسجي العديد من أوجه القصور في الماضي ، مثل دقة المعالجة المنخفضة ، والرسم الصعب ، وتلف قطعة العمل ، والتلوث البيئي.بفضل مزاياها الفريدة في المعالجة ، أصبحت هي المفضلة الجديدة في معالجة الزجاج ، وتم إدراجها على أنها ضرورية من قبل العديد من أكواب النبيذ ، والهدايا الحرفية وغيرها من الصناعات.أدوات المعالجة.
تستخدم مواد السيراميك على نطاق واسع في البناء ، والأواني ، والديكورات ، وما إلى ذلك ، ولكن في الواقع ، للسيراميك أيضًا العديد من التطبيقات في أجهزة المنتجات الإلكترونية.على سبيل المثال ، قام تجار الهواتف المحمولة بإدخال أغطية خلفية خزفية من قبل ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الاتصالات المحمولة والاتصالات الضوئية والمنتجات الإلكترونية.يتم استخدام الحلقات الخزفية ، والركائز الخزفية ، وقواعد العبوات الخزفية ، وألواح الغطاء الخزفي لأنظمة التعرف على بصمات الأصابع ، وما إلى ذلك.كلما كان إنتاج هذه المكونات الخزفية أكثر تطورًا ، أصبح استخدام القطع بالليزر فوق البنفسجي حاليًا خيارًا مثاليًا.يتميز الليزر فوق البنفسجي بدقة معالجة عالية جدًا لبعض شرائح السيراميك الرقيقة ، ولن يتسبب في تكسير السيراميك ، ولا يتطلب طحنًا ثانويًا للتشكيل لمرة واحدة ، وسيُستخدم أكثر في المستقبل.
قطع بسكويت الويفر بالليزر فوق البنفسجي: سطح طبقة الياقوت قاسية ، ويصعب قطعها بواسطة عجلة القاطع العامة ، والتآكل كبير ، والعائد منخفض ، ومسار القطع أكبر من 30 ميكرومتر ، وهذا ليس فقط يقلل من مساحة الاستخدام ، ولكنه يقلل أيضًا من إنتاج المنتج.مدفوعًا بصناعة LED باللونين الأزرق والأبيض ، زاد الطلب على قطع بسكويت الويفر من الياقوت بشكل كبير ، وتم طرح متطلبات أعلى لتحسين الإنتاجية وإنتاجية المنتج النهائي.يمكن لرقائق القطع بالليزر فوق البنفسجية أن تحقق قطعًا عالي الدقة ، وقطعًا سلسًا ، وإنتاجية محسنة بشكل كبير.
لطالما كان قطع الكوارتز مشكلة في الصناعة.أكثر طرق المعالجة التقليدية شيوعًا هي "شفرة المنشار المطرز" ، والتي تتم معالجتها بطريقة "الصعب إلى الصعب".الكوارتز هش للغاية ويصعب معالجته.شفرات المنشار الماسية من المواد الاستهلاكية.
يتميز الليزر فوق البنفسجي بدقة عالية تصل إلى ± 0.02 مم ، والتي يمكن أن تضمن متطلبات القطع الدقيقة بشكل كامل.عند مواجهة قطع الكوارتز ، فإن التحكم الدقيق في الطاقة يمكن أن يجعل سطح القطع سلسًا للغاية ، وتكون السرعة أسرع بكثير من المعالجة اليدوية.يمكن عرض المعلمات في شكل رقمي كامل ، ويمكن تعديل المعلمات المختلفة بدقة من خلال الكمبيوتر.إنه أكثر سهولة من الدقة ، وصعوبة البدء أقل بكثير من صعوبة القطع اليدوي.