비금속 박막 절단 및 성형에 RF CO2 레이저 적용-

May 06, 2020 메시지를 남겨주세요

최근 필름 기술의 발전으로{0}}비금속 박막(일반적으로 두께 0.1mm~2mm)이 3C 전자 제품, 군용{4}}부품 및 자동차 제조 전반에 걸쳐 널리 채택되었습니다. 이러한 다용도 필름은 전자기 간섭(EMI) 차폐, 방수 밀봉, 열 방출, 단열 및 표면 보호/장식을 포함한 중요한 기능을 수행합니다.

 

복잡한 모양과 높은 정밀도가 요구되기 때문에 기존의 기계식 절삭 공구와 스탬핑 다이는 종종 상당한 제한에 직면합니다. 결과적으로, RF CO2 레이저 절단 및 성형이 선호되는 비접촉식 처리 솔루션으로 부상했습니다.-

 

작동 원리 및 장비 유형

 

CO2 레이저는 대부분의 비금속 재료가 높은 광학 흡수율을 보이는 스펙트럼 영역인 10.6μm의 출력 파장에서 작동합니다.

 

YL Series RF CO Laser Source

YL 시리즈 RF CO2 레이저 소스

 

작동 원리:

레이저 빔은 확장되어 필름 표면에 집중됩니다. 강렬한 열 에너지가 초점의 재료를 즉시 기화시켜 다양한 맞춤형 형상 프로파일에 걸쳐 정확하고 버{1}}없는 절단을 달성합니다.

 

현재 필름 처리에는 두 가지 주요 유형의 CO2 레이저 시스템이 사용됩니다.

 

  1. 검류계(Galvo) 스캐닝 시스템: 고속-, 고정밀-마이크로-가공에 이상적입니다.
  2. 플라잉 옵틱스 CNC 절단 시스템: 대형-형식 및 직접 윤곽 절단에 적합합니다.

 

그 중에서 RF-여기 확산-냉각 슬래브 도파관 CO2 레이저는 뛰어난 빔 품질, 높은 피크 전력, 작은 설치 공간, 유지 관리가 필요 없는-수명으로 인해 업계 표준이 되었습니다.

 

RF CO2 레이저 성막의 주요 장점

 

기존 다이컷팅-을 RF CO2 레이저 컷팅으로 대체하면 다음과 같은 몇 가지 뚜렷한 운영상의 이점을 얻을 수 있습니다.

 

  • 도구가 필요 없는 디지털 워크플로:컴퓨터로 생성된 설계는-물리적인 금형의 필요성을 제거하여 툴링 비용을 대폭 절감하고 시장 출시 시간을-단축합니다-. 신속한 프로토타이핑과 본격적인{4}}생산을 모두 원활하게 처리합니다.
  • 작동 용이성(WYSIWYG):"보이는 대로 얻는다" 소프트웨어 통합으로 운영자의 기술 요구 사항이 줄어들고 인건비가 절감됩니다.
  • 비용-효율성 및 유지 관리-무료:밀봉형 RF 레이저 소스에는 소모성 가스가 필요하지 않으므로 최소한의 유지 관리로 장기적으로 안정적인 작동이 보장됩니다.

 

가공 품질에 영향을 미치는 주요 요소

 

깨끗한 가장자리, 무톱-톱니 자국, 최소한의 열{3}}영향부(HAZ), 작은 커프 테이퍼 및 불순물이 없는-마감-을 특징으로 하는 고품질-품질 처리-는 다음과 같은 몇 가지 중요한 매개변수의 최적화에 달려 있습니다.

 

파장 선택
상업용 RF CO2 레이저는 일반적으로 10.6μm, 9.3μm, 10.2μm, 9.6μm의 4가지 기본 파장에 걸쳐 방출됩니다. 유기 폴리머(예: PET, PI, PP)는 파장-에 ​​매우 민감하므로 최적의 파장을 선택하면 에너지 흡수 및 절단 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.(참고: 고품질 RF CO2 레이저는 유지 관리가 필요 없는{0}20,000시간 이상의 수명을 제공하며 간단한 가스 재충전 및 정기적인 유지 관리를 통해 100,000시간 이상 연장할 수 있습니다.)

 

레이저 출력 최적화
RF CO2 레이저의 범위는 몇 와트에서 최대 킬로와트까지입니다. 광학 안정성과 빔 일관성을 유지하기 위해 작동 전력은 일반적으로 다음과 같이 작동됩니다.아니요레이저 최대 정격 출력의 80% 이상.

 

포커싱 광학 및 초점 거리
초점 거리는 스폿 크기를 직접적으로 결정합니다.

 

  • 비행 광학 시스템:일반적으로 초점 거리가 1.0"~2.5"인 렌즈를 사용합니다. 메니스커스 렌즈는 더 작은 초점 크기를 생성하므로 일반적으로 평면{3}}볼록 렌즈보다 선호됩니다.
  • 갈보 스캐닝 시스템:초점 거리가 80mm~160mm인 F-필드 렌즈를 활용하세요. 초{4}}미세 마이크로-패터닝의 경우 필드 전체에 수직 빔 입사를 보장하기 위해 텔레센트릭 스캐닝 렌즈를 사용하는 것이 좋습니다.

 

처리 속도 및 펄스 주파수

절단 속도는 열 에너지 입력과 HAZ 크기를 결정합니다.

 

  • 비행 광학 속도:일반적으로 > 100mm/s.
  • Galvo 스캐닝 속도:일반적으로 > 500mm/s.

 

메모:초-처리 속도(수 미터/초)에서는 레이저의 펄스 변조 주파수를 스캔 속도와 일치시키는 것이 톱니 모양 가장자리 효과를 방지하는 데 중요합니다.

 

초점 위치 조정

얇은 필름 두께에도 불구하고 최적의 초점 배치(상부 표면, 중앙, 하단 표면 또는 포지티브/네거티브 디포커스)는 절단 속도와 가장자리 선명도에 큰 영향을 미칩니다.

 

빔 품질(M2) 및 모드

고정밀-필름 처리의 경우 빔 품질 계수(M2 < 1.5)가 작은 단일-모드(TEM00) 빔이 선호됩니다. M2 값이 작을수록 초점이 더 조밀해지고 출력 밀도가 높아지며 커프 폭이 좁아집니다.

 

보조 가스 선택

보조 가스(공기, N2, O2)는 여러 가지 주요 역할을 수행합니다.

  1. 절단 영역에서 연소 연기와 잔해물을 제거합니다.
  2. 포커싱 광학 장치를 오염으로부터 보호합니다.
  3. 탄화/연소를 억제하거나 재료 요구 사항에 따라 에너지 결합을 지원합니다.