1. Perkenalan
Laser MicroJet (LMJ) is a groundbreaking hybrid technology that combines the precision of a laser beam with the cooling and cleaning effects of a water jet.
Guides a laser beam within a hair-thin water jet enabling a long working length.
This innovative approach addresses many challenges in traditional laser cutting processes, particularly heat-affected zones (Haz) and debris buildup.
The technology has found broad applications in industries requiring high-precision, clean cutting, and offers this advanced solution to industries that demand extreme precision.
LMJ features easy set-up, high precision, small kerf, and good edge quality. Compared with conventional dry laser processing, it can process thicker material with much less HAZ.
Wire-EDM (electrical discharge machining) di sisi lain, shows characteristics similar to that of LMJ but has a slower set-up and a lower process speed.
Namun, wire-EDM could be more economical depending on the product geometry and product quantity, as will be discussed later.
2. How Does Laser MicroJet Work?
LMJ technology utilizes a laser beam encapsulated in a thin, high-pressure water jet. The water jet acts as an optical guide for the laser beam, keeping it focused and ensuring that the cutting process remains stable over longer distances.
Unlike traditional laser cutting, where heat buildup can distort materials, Jet air di LMJ mendinginkan benda kerja selama pemotongan.
This cooling effect significantly reduces the risk of thermal damage and allows for cuts to be made without the typical heat-affected zone. Jet air juga menghilangkan puing -puing dari jalur pemotongan, ensuring a cleaner and smoother cut.
Komponen kunci dari sistem LMJ termasuk sumber laser, optical head, water management system, dan sistem kontrol gerak multi-sumbu. Komponen-komponen ini memungkinkan pemesinan presisi tinggi, seperti memotong, pengeboran, and grooving, pada berbagai bahan.
3. Advantages of LMJ
- No Heat-Affected Zones (Haz): Jet air memberikan pendinginan terus menerus, preventing the material from overheating and reducing the chances of thermal distortion.
- High Precision: LMJ offers extremely accurate cutting, Ideal untuk aplikasi toleransi tinggi di industri seperti Aerospace, alat kesehatan, dan elektronik.
- Pemotongan yang lebih bersih: Jet air menyiram puing -puing selama proses, meninggalkan potongan yang bersih dan mengurangi kebutuhan untuk langkah finishing sekunder.
- Keausan pahat minimal: Karena jet air mencegah laser dari kontak langsung dengan material, Keausan pahat berkurang secara signifikan, meningkatkan umur panjang peralatan pemotongan.
- Keserbagunaan: LMJ efektif di berbagai bahan, termasuk logam, keramik, dan komposit.
4. Characteristics of LMJ
• Memotong bagian fungsional kecil tapi kompleks dari lembaran logam tipis (dari 0.02 hingga 2-3 mm) dengan ukuran fitur hingga 50 μm dan presisi dalam beberapa μm.
• Pengeboran presisi lubang kecil di lembaran logam tipis hingga rasio aspek tertentu.
• Menciptakan mekanisme yang fleksibel, seperti mata air, dalam lembaran logam tipis.
• Pemotongan presisi dari bahan lain yang disebutkan di atas dengan ketebalan hingga satu cm, khususnya untuk bahan isolasi yang tidak dapat diproses dengan EDM.
• Integrasi dengan Teknologi EDM dan PECM die-Sinking untuk memotong kontur presisi, Idealnya cocok untuk prototipe dan produksi batch kecil dan menengah; dan dengan kawat-edm untuk pembuatan presisi lubang start kecil.
5. Metals that Can Be Machined with LMJ
Teknologi Laser Microjet serba guna dan dapat digunakan untuk mesin berbagai bahan, termasuk:
- Baja: Ideal untuk nilai yang keras dan lunak, termasuk stainless steel dan paduan kekuatan tinggi.
- Aluminium: Efek pendingin jet air memungkinkan untuk mesin aluminium dengan distorsi termal minimal.
- Titanium: Dikenal karena kekuatan dan ketahanan panasnya, Titanium dapat dipotong dengan bersih menggunakan LMJ tanpa mengorbankan integritasnya.
- Tembaga: Presisi LMJ membuatnya cocok untuk memotong bahan konduktif seperti tembaga, sering digunakan dalam elektronik.
- Keramik: Keramik tingkat lanjut, yang sering rapuh, dapat dikerjakan dengan bersih dengan LMJ tanpa retak atau chipping.
6. Applications of Laser MicroJet
Teknologi LMJ menemukan penggunaan di beberapa industri yang membutuhkan pemotongan dan pemesinan presisi. Aplikasi utama termasuk:
- Aerospace: Pengeboran dan pemotongan pisau turbin dan komponen lainnya di mana integritas material dan kualitas tepi adalah yang terpenting.
- Semikonduktor dan elektronik: LMJ memungkinkan pemotongan semikonduktor dan papan sirkuit yang tepat tanpa merusak komponen sensitif. Pemotongan komponen mikro, semikonduktor, dan wafer yang digunakan dalam manufaktur elektronik.
- Alat kesehatan: Teknologi ini banyak digunakan untuk pemotongan presisi instrumen dan implan bedah, dimana akurasi dan biokompatibilitas adalah yang terpenting.
- Otomotif: Untuk kendaraan berkinerja tinggi, LMJ digunakan untuk mesin ringan, komponen kuat yang membutuhkan distorsi minimal selama pembuatan.
7. Laser MicroJet vs. Kawat edm: A Comparison
Heat-Affected Zone (Haz)
- LMJ: Salah satu manfaat menonjol dari laser microjet adalah tidak adanya zona yang terkena dampak panas karena efek pendinginan jet air. Ini membuat LMJ cocok untuk bahan di mana distorsi termal dapat membahayakan kinerja atau kualitas komponen.
- Kawat edm: Kawat edm juga menghasilkan panas minimal, tetapi karena menggunakan proses pelepasan listrik, Masih ada risiko penumpukan panas di sekitar area pemotongan. Namun, Risiko ini minimal dibandingkan dengan metode pemotongan laser kering tradisional.
Precision and Tolerances
- LMJ: Memberikan presisi yang sangat tinggi dengan kemampuan untuk menahan toleransi yang erat, menjadikannya opsi yang disukai untuk komponen yang membutuhkan akurasi yang unggul.
- Kawat edm: Kawat EDM terkenal dengan ketepatannya, sering memberikan toleransi serendah ± 0,0001 inci. Itu unggul dalam kompleks, bentuk rumit, khususnya untuk bahan konduktif.
Material Range
- LMJ: LMJ dapat memotong berbagai macam bahan, termasuk logam, keramik, dan bahkan bahan rapuh seperti wafer kaca atau silikon. Fleksibilitasnya membuatnya cocok untuk industri seperti kedirgantaraan dan elektronik.
- Kawat edm: Sementara kawat EDM sangat efektif pada bahan konduktif seperti baja, aluminium, dan titanium, Ini kurang efektif pada bahan non-konduktif, Membatasi aplikasinya di area di mana non-logam atau komposit dominan.
Speed and Efficiency
- LMJ: Prosesnya bisa lebih cepat dari kawat EDM, Terutama untuk bahan yang lebih tebal, Karena pemotongan laser yang dipandu oleh air lebih cepat dan dengan efisiensi yang lebih besar.
- Kawat edm: Kawat edm bisa lambat, Apalagi saat memotong bahan yang lebih tebal. Namun, tetap tak tertandingi karena kemampuannya untuk menangani bentuk dan geometri yang sangat kompleks yang mungkin terjadi dengan teknologi pemotongan lainnya.
Pertimbangan biaya
- LMJ: Sementara mesin LMJ cenderung lebih mahal di muka, Mereka menawarkan penghematan biaya dari waktu ke waktu dalam hal waktu siklus yang lebih cepat, Pakaian pahat yang dikurangi, dan minimal pasca pemrosesan karena hasil akhir yang berkualitas tinggi.
- Kawat edm: Mesin EDM biasanya lebih murah di muka, Tetapi biaya operasional dapat meningkat dari waktu ke waktu karena kecepatan pemotongan yang lebih lambat dan keausan pahat.
Permukaan akhir
- LMJ: LMJ dikenal karena memberikan kualitas tinggi, permukaan seperti cermin karena aksi pembersihan jet air selama pemotongan.
- Kawat edm: Kawat edm juga dapat memberikan permukaan permukaan yang sangat baik, tetapi mungkin memerlukan langkah finishing tambahan, tergantung pada materi dan kualitas yang diinginkan.
Aplikasi
- LMJ: Ideal untuk industri yang membutuhkan presisi tinggi, potongan bersih, dan pasca pemrosesan minimal, seperti Aerospace, alat kesehatan, dan semikonduktor.
- Kawat edm: Biasanya digunakan untuk bentuk rumit dalam bahan konduktif, seperti pembuatan cetakan, mati, dan komponen mekanik presisi tinggi.
7. Kesimpulan
Laser Microjet menawarkan presisi yang tak tertandingi, efisiensi, dan keserbagunaan dalam pemesinan material. Apakah Anda bekerja dengan logam, keramik, atau komposit, LMJ memberikan yang lebih bersih, lebih cepat, dan pemotongan yang lebih akurat daripada metode tradisional.
Dibandingkan dengan kawat edm, LMJ menonjol dalam hal keserbagunaan material, kecepatan, dan mengurangi efek panas, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk industri yang membutuhkan toleransi yang ketat dan hasil akhir berkualitas tinggi.
8. DEZE’s CNC Laser MicroJet Services
Di yang ini, Kami menawarkan layanan mikro laser mutakhir yang memberikan hasil yang unggul untuk proyek Anda yang paling menuntut. Tim ahli kami memastikan presisi, kualitas, dan waktu perputaran cepat di berbagai industri.
Apakah Anda memerlukan komponen presisi tinggi atau pemesinan yang rumit, DEZE has the tools and expertise to meet your requirements.
FAQ
Q: Can LMJ cut non-metal materials?
A: Ya, LMJ is capable of cutting non-metals such as ceramics and composites with high precision and minimal damage.
Q: What industries benefit most from LMJ?
A: LMJ is widely used in aerospace, alat kesehatan, elektronik, and automotive industries where precision and clean cuts are critical.
Q: What is the advantage of using LMJ over traditional laser cutting?
A: LMJ eliminates heat-affected zones and provides cleaner, more precise cuts with minimal post-processing.
Q: Bagaimana LMJ Dibandingkan dengan Wire EDM?
A: LMJ is faster, offers more versatility across materials, and prevents heat damage, while Wire EDM excels in precision and complex geometries for conductive materials.
