Лейзър Систъмс, СП. ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ - Брой 8, 2012

Лазерите в производството на електроника Лазерът е идеален инструмент за прецизна механична обработка в производството на електроника, тъй като той може да приложи изцяло своите силни страни в този сегмент. Безконтактната обработка предпазва компонентата от индуцирането на механични въздействия. Локално ограниченото топлинно поглъщане свежда деформациите до минимум, което гарантира минимална преработка. Ултра -кратките импулсни лазери предоставят студена обработка благодарение на способността да се изпарява почти всеки материал, толкова бързо, че не се забелязва никакво топлинно влияние. Прикрепяйки параметрите на процеса към материала и прилагането му запазва лазерния процес изключително стабилен и възпроизведим. Независимо дали става въпрос за рязане, заваряване или аблация, това гарантира постоянно високо качество и прецизност, особено в производството и обработката на малки компоненти, дори в големи партиди. Лазерите в прецизната механична обработка - рязане и заваряване Лазерите представляват неразделна част от производството на електроника. Те заваряват и изрязват различни части, компоненти и крайни продукти, като осигуряват висока производителност и качество. Импулсни лазери (TruPulse), оптични лазери (TruFiber), както и дискови лазери (TruDisk) в диапазона на ниски мощности, до един киловат, са идеално пригодени за заваряване и рязане в производството на електроника. Прецизно изрязване Лазера има способността да реже прецизно почти безкрайни геометрчни форми, особено когато става въпрос за сложни кутии и компоненти, с гладки краища, без ръбове. В случаите на прецизно рязане, оптичните лазери образуват ширина на разреза обикновено в диапазона между 20 и 100 микрометра. В резултат на това дори най-финните структури с тънки ръбове и геометрии с финни радиуси са лесни за производство. Качеството на отрязаните краища и прецизната обработка далеч превъзхождат конвенционалните методи, като валцоване и отнемане. Широка гама от материали, които могат да бъдат обработени с помощта на лазер включват структурни и неръждаеми стомани, алуминий, титан, както и силно отразяващи материали, като мед. Лазерите са правилния избор за рязане на различни слоеве и тънки метални листове за приложения в електрониката. Лазерите правят ултрафинни разрези, при това с висока скорост на рязане. Производтвото на пружинни елементи, направени от бронз, дава ясен пример колко сложни са геометричните форми, които могат да се направят при рязане с лазер в производството. Точково заваряване Точковата заварка е типична техника за свързване на материали, която може да се осъществи чрез използване на импулсни лазери. Компонентите се свързват чрез индивидиални точкови заварки за да се създаде цялостна сглобка. Тъй като се въвежда малко топлина, има много минимални деформации и това прави лазерните техники за точково заваряване идеални за производството на електроника. Например лазерите могат да се използват за заваряване на щепсели директно в автоматични щанци с няколко стотин удара в минута. Това е възможно посредством системите за насочване на лъча чрез използване на оптични лазерни кабели и компактна фокусираща оптика. С помощта на функцията „изблик”, TruPulse лазерите могат да заваряват електрически контакти на ключове три пъти по-бързо, отколкото съпоставимите импулсни лазери без тази функция. Те правят това чрез увеличаване за кратко на средната мощност и използват времето за пренасяне на детайла, за да презаредят своята акумулирана енергия. Резултатът е съкратено време за заваряване и по-кратък цикъл на обработка. Висока ефективност на функцията „изблик” се доказава от заваряване на ел. ключове, с помощта на TruPulse 124 и максимална енергия на импулса от 90 джаула. С енергия от 11,5 джаула на импулс, десет точкови заварки са въведени чрез PFO 20 сканираща оптика. С функцията „изблик” времето за заваряване се намаля с коефициент от 3,4, в сравнение с конвенционалният импулсен лазер. Заваряване с шев При заваряване с шев и използване на импулсни лазери, точковите заварки се съединяват, за да се създаде заварка тип шев. Компонентът не се нагрява толкова, колкото когато се използват непрекъснати заваръчни шевове, тъй като детайла се охлажда между отделните импулси. В зависимост от степента на припокриване на заваръчните точки, могат да се направят шевове, които не пропускат газове или течности. Примери са обвивките на батерии за мобилни телефони или титанови кутии за пейсмейкъри. Предизвикателствата са сходни и за двете приложения. Въпреки екстремните термални натоварвания електролитът, който се съдържа вътре и съответната електроника не трябва да се загряват над определен температурен праг, не трябва да проникват пръски вътре по време на запечатването на шевовете и те трябва да бъде напълно херметически затворени. Лазерната обработка позволява дълбочината на заварката да бъде точно определена, като по този начин предотвратява проникване на заварката в корпуса, топлината от припокриващите се точкови заварки се разпространява в цялата геометрия на детайла и топлинния ефект по корпуса е сведен до минимум. Лазери в производство на мобилни телефони Лазери се използват по цялата верига на производство на мобилни телефони. Импулсни лазери и оптични лазери оформят корпуси с 3-D обработка и изрязват всички отвори за клавиатурата. Лазерно заварени са вътрешните части на корпуса и литиево-йонните батерии. Почти всички бутони са лазерно маркирани. Лазери често се използват и за закрепване на пластмасовите панели, който предпазват дисплеите на мобилните телефони, като много често импулсните лазери изрязват и стъклата за сензорни екрани и дисплей.