Cov txheej txheem ntawm Laser Txiav

Jun 12, 2024

Tso lus

Sublimating los yog Vaporizing

Sublimation yog ib hom kev hloov pauv ntawm lub xeev mus rau lub xeev gaseous, tsis muaj cov kua theem nruab nrab. Qhov no yog tib cov txheej txheem ntawm yuav ua li cas cov dej khov qhuav hloov mus rau hauv vapor yam tsis tau ua kua. Cov ntaub ntawv sai sai absorbs zog nyob rau hauv uas tsis muaj sij hawm rau melting tshwm sim. Tib lub hauv paus ntsiab lus yog siv rau laser txiav, nyob rau hauv ib tug siab npaum li cas ntawm lub zog yog imparted rau hauv cov khoom nyob rau hauv ib tug luv luv lub sij hawm uas ua rau cov theem ncaj qha hloov ntawm cov khoom los ntawm cov khoom mus rau gaseous xeev, nrog me ntsis melting li sai tau.

 

Kev txiav pib los ntawm kev tsim ib qho keyhole los yog kerf. Nyob rau hauv lub kerf, muaj ntau absorptivity uas ua rau cov khoom vaporize sai dua. Qhov no sudden vaporization tsim cov khoom vapor nrog siab siab uas txuas ntxiv erodes phab ntsa ntawm lub kerf thaum ejecting cov ntaub ntawv los ntawm kev txiav. Qhov no deepens thiab loj lub qhov los yog txiav ua.

 

Cov txheej txheem no tsim nyog rau kev txiav cov yas, textiles, ntoo, ntawv, thiab ua npuas ncauj, uas tsuas yog yuav tsum muaj lub zog me me kom vaporized.

 

Melting

Hauv kev sib piv nrog sublimation, melting yuav tsum muaj zog tsawg dua kom ua tiav. Lub zog xav tau yog kwv yees li ib feem kaum ntawm sublimating laser txiav. Hauv cov txheej txheem no, lub teeb laser heats cov khoom, uas ua rau nws yaj. Raws li cov ntaub ntawv melts, ib lub dav hlau ntawm cov roj los ntawm lub coaxial nozzle nrog lub laser beam expels cov khoom ntawm qhov txiav. Cov pa roj pab siv yog inert los yog tsis-reacting (xws li, helium, argon, thiab nitrogen), uas tsuas yog pab txiav los ntawm kev siv tshuab.

 

Vim nws tsis tshua muaj zog yuav tsum tau siv rau kev txiav tsis-oxidizing los yog active hlau xws li stainless hlau, titanium, thiab txhuas alloys.

 

Reactive Laser Txiav

Hauv cov txheej txheem no, cov roj reactive yog siv los ua kom muaj cua sov ntau dua los ntawm kev ua haujlwm nrog cov khoom siv. Cov txheej txheem pib los ntawm melting cov khoom nrog ib tug laser beam. Raws li cov khoom melts, ib tug kwj ntawm oxygen gas los ntawm lub coaxial nozzle, reacting nrog cov hlau molten. Cov tshuaj tiv thaiv ntawm cov hlau thiab oxygen yog txheej txheem exothermic uas txhais tau hais tias cov cua sov tawm. Qhov cua sov no pab ua kom yaj ntawm cov khoom, uas yog kwv yees li 60% ntawm tag nrho lub zog yuav tsum tau txiav cov khoom. Cov molten hlau oxides raug tshem tawm los ntawm lub siab ntawm lub dav hlau oxygen.

 

Ib cag ntawm lub zog qis dua yuav tsum tau los ntawm cov kab teeb laser, txiav nrawm siv cov roj reactive yog sai dua laser txiav nrog inert gasses. Txawm li cas los xij, txij li cov txheej txheem no tso siab rau cov tshuaj tiv thaiv, cov hlau oxide uas tsis raug tshem tawm los ntawm cov pa dav hlau cov ntaub ntawv raws ntug ntawm qhov txiav. Qhov no ua rau kev txiav tsis zoo dua li siv cov roj inert.

 

Cov txheej txheem no yog siv los txiav cov pa roj carbon tuab, titanium hlau, thiab lwm yam hlau oxidized yooj yim.

 

Thermal Stress Fracture

Cov txheej txheem no suav nrog kev qhia txog ib qho me me ntawm qhov tob txog li ib feem peb ntawm cov khoom siv laser. Tom qab ntawd lub laser yog siv los induce localized stresses. Qhov no yog ua tiav los ntawm cua sov ib qho chaw me me uas tsim compressive rog nyob ib ncig ntawm nws. Tom qab dhau lub laser beam, thaj tsam me ntsis txias, tsim thermal stresses. Hauv qee qhov kev tsim qauv, cov khoom siv coolants yog siv los pab tsim cov thermal stress. Thaum cov kev ntxhov siab ntxhov siab mus txog qib tsis ua haujlwm, qhov tawg tau nthuav tawm uas ua rau sib cais.

 

Lub zog ntawm lub laser beam directs no sib cais nyob rau hauv ib tug tswj. Txoj kev no feem ntau yuav tsum muaj lub zog tsawg dua li laser vaporization nrog kev txiav nrawm dua. Localized cua sov yog ib txwm nqa tawm hauv qab lub iav hloov kub.

 

CO₂ lasers tau dav siv rau daim ntawv thov no txij li lub teeb infrared nrog lub wavelength ntawm 10.6 µm yog qhov zoo tagnrho rau kev txiav cov nonmetals feem ntau. Txawm li cas los xij, tsis yog txhua yam ntaub ntawv tuaj yeem raug txiav los ntawm ib hom laser vim cov ntaub ntawv sib txawv nqus lub teeb ntawm qhov sib txawv wavelengths. Thermal stress fractures yog dav siv los txiav cov ntaub ntawv nkig xws li ceramics thiab iav.

 

Lwm txoj hauv kev tshiab uas siv cov hauv paus ntsiab lus ntawm thermal stress fracture yog Stealth Dicing. Qhov no yog laser txiav tshuab Ameslikas tsim los ntawm Hamamatsu Photonics uas yog siv nyob rau hauv txiav semiconductor wafers thiab qhov chaw ntawm microelectromechanical systems los yog MEMS. Nyob rau hauv hom kev txiav no, thawj kerf yog tsim ntawm ib qho chaw sab hauv hauv cov khoom. Stealth dicing yog ib txoj kev txiav qhuav uas cov txiav ua kom huv si tsis muaj cov molten deposits.