Synova將傳統(tǒng)激光加工與激光水射流技術(shù)相結(jié)合，可以對(duì)陶瓷、碳化硅和硬質(zhì)金屬進(jìn)行高精度切割，且不會(huì)造成熱損傷或機(jī)械磨損。憑借RDX1000 LWJ，Pulsar Photonics推出了新一代精密加工系統(tǒng)。

脆性材料是一項(xiàng)挑戰(zhàn)
“作為Schunk集團(tuán)的一部分，我們追求進(jìn)一步開(kāi)發(fā)脆性材料創(chuàng)新制造技術(shù)的目標(biāo)，”亞琛 Pulsar Photonics GmbH董事總經(jīng)理Stephan Eifel博士解釋道，“借助 RDX1000 LWJ，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)以前只能通過(guò)復(fù)雜機(jī)械工藝或復(fù)雜后處理步驟才能實(shí)現(xiàn)的加工。”

該激光系統(tǒng)基于Synova的專利激光微噴射工藝，該工藝通過(guò)細(xì)水射流將激光束引導(dǎo)至幾毫米外。這使得光束引導(dǎo)保持穩(wěn)定，同時(shí)材料也得到冷卻。“這種組合為我們提供了傳統(tǒng)激光工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的加工深度和精度。”Eifel總結(jié)道。

Pulsar Photonics董事總經(jīng)理Stephan Eifel博士

使用激光水技術(shù)對(duì)厚材料進(jìn)行深切割
此外，典型的激光燒蝕切割工藝通常只能實(shí)現(xiàn)1:3至1:5的長(zhǎng)寬比。這意味著一百微米寬的切口只能達(dá)到材料500微米的深度。對(duì)于更深的切割，必須選擇更寬的切口，這會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的加工時(shí)間。

另一方面，使用RDX1000 LWJ，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)1:100的縱橫比——這一尺寸以前只有通過(guò)復(fù)雜的機(jī)械工藝才能實(shí)現(xiàn)。例如，可以在10毫米厚的陶瓷上鉆孔或切割出寬度僅為100微米的結(jié)構(gòu)——這為制造業(yè)開(kāi)辟了全新的可能性。

據(jù)制造商介紹，另一個(gè)獨(dú)特的賣點(diǎn)是兩個(gè)加工站的組合：除了水導(dǎo)激光加工外，還有一個(gè)單獨(dú)的干式加工站。“這為我們的客戶提供了更多的靈活性，”Eifel說(shuō)，“對(duì)于特別苛刻的加工，您可以使用傳統(tǒng)激光工藝和激光水射流。”

這種多功能性使得實(shí)施混合加工策略成為可能。通過(guò)這種方式，可以先對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，然后用激光水射流進(jìn)行精確鉆孔——這對(duì)于生產(chǎn)復(fù)雜的功能部件來(lái)說(shuō)是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

激光水射流技術(shù)精確而輕柔地切割材料厚度為10毫米的技術(shù)陶瓷，且無(wú)需任何后處理

在Schunk Machlab進(jìn)行測(cè)試
Machlab是Schunk集團(tuán)的跨公司應(yīng)用中心，在實(shí)際生產(chǎn)條件下測(cè)試該技術(shù)。“我們?cè)谶@里創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境，新的應(yīng)用程序可以直接投入生產(chǎn)。”Eifel強(qiáng)調(diào)說(shuō)。Schunk看到了巨大的市場(chǎng)潛力，特別是在3D打印碳化硅的加工和微電子高精度元件的生產(chǎn)方面。

當(dāng)涉及精密結(jié)構(gòu)時(shí)，技術(shù)陶瓷的加工不斷給制造商帶來(lái)挑戰(zhàn)。由于這些材料的硬度高且脆性大，使用傳統(tǒng)方法加工時(shí)容易出現(xiàn)微裂紋或毛刺。而RDX1000 LWJ能夠?qū)崿F(xiàn)極其精確的切割和鉆孔，且不會(huì)造成熱損傷或機(jī)械磨損。

精確的冷卻通道和精細(xì)的微鉆孔
航空航天工業(yè)也越來(lái)越多地使用脆性、硬性、高性能材料，例如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片或隔熱瓦。該激光系統(tǒng)能夠在耐熱材料中形成更深、更精確的冷卻通道，而不會(huì)損害其結(jié)構(gòu)。“這減輕了部件重量并提高了效率——這對(duì)該行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)真正的改變，”Eifel解釋道，“我們才剛剛開(kāi)始陶瓷部件激光材料加工范式轉(zhuǎn)變的初期，通過(guò)與Synova的合作以及在Schunk集團(tuán) Machlab中的應(yīng)用，我們正在不斷推進(jìn)激光水射流技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。”