PL
EN

Job-Shop laserowej mikroobróbki materiałów

Podstawowym układem wykorzystywanym w Job-Sopie jest Urządzenie do Laserowej Mikroobróbki Materiałów ULMM-1, powstałe w wyniku projektu rozwojowego nr 0323/R/T02/06/01. Nasz układ jest uniwersalnym systemem laserowym do mikroobróbki materiałów. Możliwe jest wykonywanie miniścieżek, mininacięć i miniperforacji o różnych kształtach w foliach i metalach kolorowych (miedź, brąz, mosiądz, aluminium, stal nierdzewna) oraz w ceramice, graficie, diamencie itp. System ten jest oparty na nowej generacji laserze DPSS Nd:YAG (długość fali 532 nm), który generuje wiązkę o średniej wyjściowej mocy 12 W, co pozwala na cięcie blaszek o grubości do 0.5 mm.

Urządzenie do precyzyjnej mikroobróbki materiałów zostało wykorzystane do:

  • drążenia otworów (minimalna średnica 20µm) i cięcia wzorów (szerokość cięcia 20µm) w foliach metalowych (stal, miedź, brąz, aluminium, grubość do 0,3 mm) i cienkich płytkach ceramicznych i grafitowych (grubość 0,1 mm) używanych w elektronice,
  • korekcji rezystorów cienko i grubowarstwowych,
  • bezpośredniego wykonywania obwodów elektronicznych na tzw. płytkach drukowanych,
  • grawerowania napisów na powierzchniach metalowych, obrabianych z trudnością za pomocą innych laserów.

System składa się z dwóch głównych elementów: impulsowego lasera na ciele stałym Nd:YAG (λ=532 nm, f=2-30kHz, P=7 W) pompowanego diodami oraz stołu planarnego XY (Rys. 1). Dodatkowo w skład systemu wchodzą: układ transmitujący i ogniskujący wiązkę laserową w obszarze roboczym, układ do naciągu folii metalowej, układ do obserwacji obszaru roboczego oraz oprogramowanie sterujące.

badania

Schemat systemu laserowego do cięcia metalowych szablonów ULMM-1

badania

Rzeczywisty wygląd systemu laserowego do cięcia metalowych szablonów ULMM-1

 

Podstawowe parametry systemu to:

  • Długość fali - 532 nm,
  • Średnia moc wyjściowa – 7 W,
  • Czas trwania impulsu 80 ns,
  • Częstotliwość powtarzania impulsów 2-30 kHz,
  • Rozbieżność wiązki mniejsza niż 200 µrad,
  • Średnica ogniska laserowego – 10 µm,
  • Maksymalne wymiary szablonu - 60×60 cm,
  • Maksymalna prędkość cięcia – 1,5 m/s (typowa prędkość cięcia – 0,5 cm/s),
  • Minimalna wielkość otworu w szablonie – 30 µm,
  • Maksymalna grubość folii metalowej – 500 µm.

Układ transmitujący i ogniskujący skupia wiązkę laserową emitowaną przez laser na powierzchni folii metalowej. Układ ten składa się dwóch teleskopów zwiększających średnicę wiązki laserowej, zwierciadła oraz soczewki ogniskującej (Rys. 1). Folia metalowa zamocowana jest przy pomocy umieszczonego na stole XY układu do naciągu folii. Stół XY zbudowany jest z dwóch prostopadłych, liniowych silników krokowych. Silniki te charakteryzują się duża dokładnością przesuwu (około 2 µm) oraz dużą prędkością (1,5 m/s) i przyspieszeniem. Ruch silników kontrolowany jest przez uruchomiony na komputerze program sterujący. Połączony z programem sterującym układ do obserwacji obszaru roboczego umożliwia początkowe pozycjonowanie folii metalowej. Układ do automatycznego ogniskowania wiązki laserowej składa się z czujnika odległości, który połączony jest z silnikiem OZ. Układ ten działa na zasadzie sprzężenia zwrotnego i jego rolą jest ogniskowanie wiązki laserowej poprzez utrzymanie stałej odległości pomiędzy soczewką ogniskującą i powierzchnią folii metalowej.

W sprawach korzystania z oferty Job-Shopu proszę się kontaktować z drem M. Kocikiem: kocik@imp.gda.pl

Galeria mikroobróbki laserowej

DO GÓRY