1. Introduktion
Laser MicroJet (LMJ) är en banbrytande hybridteknologi som kombinerar precisionen hos en laserstråle med kylnings- och rengöringseffekterna av en vattenstråle.
Styr en laserstråle i en hårtunn vattenstråle som möjliggör en lång arbetslängd.
Detta innovativa tillvägagångssätt löser många utmaningar i traditionella laserskärningsprocesser, särskilt värmepåverkade zoner (Had) och skräp byggs upp.
Tekniken har funnit breda tillämpningar i industrier som kräver hög precision, ren skärning, och erbjuder denna avancerade lösning till industrier som kräver extrem precision.
LMJ har enkel installation, högprecision, litet hack, och bra kantkvalitet. Jämfört med konventionell torr laserbehandling, den kan bearbeta tjockare material med mycket mindre HAZ.
Tråd-EDM (elektrisk urladdningsbearbetning) å andra sidan, visar egenskaper som liknar den hos LMJ men har en långsammare uppställning och en lägre processhastighet.
Dock, wire-EDM kan vara mer ekonomiskt beroende på produktens geometri och produktkvantitet, som kommer att diskuteras senare.
2. Hur fungerar Laser MicroJet?
LMJ-tekniken använder en laserstråle inkapslad i en tunn, högtrycksvattenstråle. Vattenstrålen fungerar som en optisk styrning för laserstrålen, hålla den fokuserad och säkerställa att skärprocessen förblir stabil över längre sträckor.
Till skillnad från traditionell laserskärning, där värmeuppbyggnad kan förvränga material, vattenstrålen i LMJ kyler arbetsstycket under skärning.
Denna kyleffekt minskar avsevärt risken för termiska skador och tillåter skärningar att göras utan den typiska värmepåverkade zonen. Vattenstrålen tar också bort skräp från skärbanan, säkerställer ett renare och jämnare snitt.
Nyckelkomponenter i ett LMJ-system inkluderar en laserkälla, optiskt huvud, vattenledningssystem, och ett fleraxligt rörelsekontrollsystem. Dessa komponenter möjliggör bearbetning med hög precision, som att skära, borrning, och räfflor, på en mängd olika material.
3. Fördelar med LMJ
- Inga värmepåverkade zoner (Had): Vattenstrålen ger kontinuerlig kylning, förhindrar att materialet överhettas och minskar risken för termisk distorsion.
- Högprecision: LMJ erbjuder extremt exakt skärning, idealisk för tillämpningar med hög tolerans inom industrier som flyg- och rymdindustrin, medicinsk utrustning, och elektronik.
- Renare snitt: Vattenstrålen spolar bort skräp under processen, lämnar ett rent snitt och minskar behovet av sekundära efterbehandlingssteg.
- Minimalt verktygsslitage: Eftersom vattenstrålen hindrar lasern från direktkontakt med materialet, verktygsslitaget minskar avsevärt, förbättrar skärutrustningens livslängd.
- Mångsidighet: LMJ är effektivt för ett brett utbud av material, inklusive metaller, keramik, och kompositer.
4. Kännetecken för LMJ
• Skärning av små men komplexa funktionsdelar från tunn plåt (från 0.02 fram till 2-3 mm) med funktionsstorlekar ner till 50 µm och precision inom några få µm.
• Precisionsborrning av små hål i tunn plåt upp till ett visst bildförhållande.
• Skapa flexibla mekanismer, som fjädrar, i tunn plåt.
• Precisionsskärning av andra material ovan med en tjocklek upp till en cm, speciellt för isoleringsmaterial som inte kan bearbetas med EDM.
• Integration med sänkande EDM- och PECM-teknik för skärning av precisionskonturer, idealisk för prototyper och små och medelstora serieproduktioner; och med tråd-EDM för precisionstillverkning av små starthål.
5. Metaller som kan bearbetas med LMJ
Laser MicroJet-teknik är mångsidig och kan användas för att bearbeta en mängd olika material, inklusive:
- Stål: Idealisk för både hårda och mjuka sorter, inklusive rostfritt stål och höghållfasta legeringar.
- Aluminium: Vattenstrålens kyleffekt gör det möjligt att bearbeta aluminium med minimal termisk distorsion.
- Titan: Känd för sin styrka och värmebeständighet, titan kan skäras rent med LMJ utan att kompromissa med dess integritet.
- Koppar: LMJs precision gör den lämplig för skärning av ledande material som koppar, används ofta inom elektronik.
- Keramik: Avancerad keramik, som ofta är spröda, kan bearbetas rent med LMJ utan att spricka eller flisa.
6. Tillämpningar av Laser MicroJet
LMJ-teknik finner användning i flera industrier som kräver precisionsskärning och bearbetning. Nyckelapplikationer inkluderar:
- Flyg-: Högprecisionsborrning och skärning av turbinblad och andra komponenter där materialintegritet och kantkvalitet är av största vikt.
- Halvledare och elektronik: LMJ möjliggör exakt skärning av halvledare och kretskort utan att skada känsliga komponenter. Skärning av mikrokomponenter, halvledare, och wafers som används vid elektroniktillverkning.
- Medicinsk utrustning: Tekniken används i stor utsträckning för precisionsskärning av kirurgiska instrument och implantat, där noggrannhet och biokompatibilitet är avgörande.
- Bil: För högpresterande fordon, LMJ används för att bearbeta lättvikt, starka komponenter som kräver minimal distorsion under tillverkningen.
7. Laser MicroJet vs. Tråd EDM: En jämförelse
Värmevärdad zon (Had)
- LMJ: En av de framstående fördelarna med Laser MicroJet är frånvaron av en värmepåverkad zon på grund av vattenstrålens kyleffekt. Detta gör LMJ lämplig för material där termisk distorsion kan äventyra komponentens prestanda eller kvalitet.
- Tråd EDM: Wire EDM genererar också minimal värme, men eftersom den använder en elektrisk urladdningsprocess, det finns fortfarande en viss risk för värmeuppbyggnad runt klippområdet. Dock, denna risk är minimal jämfört med traditionella torr laserskärningsmetoder.
Precision och toleranser
- LMJ: Ger extremt hög precision med förmågan att hålla snäva toleranser, vilket gör det till ett föredraget alternativ för komponenter som kräver överlägsen noggrannhet.
- Tråd EDM: Wire EDM är känt för sin precision, ger ofta toleranser så låga som ±0,0001 tum. Den utmärker sig i komplex, intrikata former, speciellt för ledande material.
Materialläge
- LMJ: LMJ kan skära en mängd olika material, inklusive metaller, keramik, och även spröda material som glas eller kiselwafers. Dess mångsidighet gör den lämplig för industrier som flyg och elektronik.
- Tråd EDM: Medan Wire EDM är mycket effektiv på ledande material som stål, aluminium, och titan, det är mindre effektivt på icke-ledande material, begränsa dess tillämpningar i områden där icke-metaller eller kompositer är dominerande.
Hastighet och effektivitet
- LMJ: Processen kan vara snabbare än Wire EDM, speciellt för tjockare material, tack vare att den vattenstrålstyrda lasern skär igenom material snabbare och med högre effektivitet.
- Tråd EDM: Wire EDM kan vara långsam, speciellt vid skärning av tjockare material. Dock, den förblir oöverträffad för sin förmåga att hantera mycket komplexa former och geometrier som andra skärtekniker kan kämpa med.
Kostnadsöverväganden
- LMJ: Medan LMJ-maskiner tenderar att vara dyrare i förväg, de erbjuder kostnadsbesparingar över tid i form av snabbare cykeltider, minskat verktygsslitage, och minimal efterbearbetning på grund av den högkvalitativa finishen.
- Tråd EDM: EDM-maskiner är vanligtvis billigare i förväg, men driftskostnaderna kan öka med tiden på grund av lägre skärhastigheter och verktygsslitage.
Ytfin
- LMJ: LMJ är känt för att tillhandahålla en hög kvalitet, spegelliknande ytfinish på grund av vattenstrålens rengöringsverkan under skärning.
- Tråd EDM: Wire EDM kan också leverera utmärkt ytfinish, men det kan kräva ytterligare efterbehandlingssteg, beroende på material och önskad kvalitet.
Ansökningar
- LMJ: Idealisk för industrier som behöver hög precision, rena skärsår, och minimal efterbearbetning, som flyg-, medicinsk utrustning, och halvledare.
- Tråd EDM: Används vanligtvis för invecklade former i ledande material, såsom formtillverkning, dy, och mekaniska komponenter med hög precision.
7. Slutsats
Laser MicroJet erbjuder oöverträffad precision, effektivitet, och mångsidighet vid materialbearbetning. Oavsett om du arbetar med metaller, keramik, eller kompositer, LMJ ger renare, snabbare, och mer exakta snitt än traditionella metoder.
Jämfört med Wire EDM, LMJ utmärker sig när det gäller material mångsidighet, hastighet, och minskade värmeeffekter, vilket gör den till ett utmärkt val för industrier som kräver snäva toleranser och högkvalitativa ytbehandlingar.
8. DETTA är CNC Laser MicroJet Services
Vid den här, vi erbjuder banbrytande Laser MicroJet-tjänster som ger överlägsna resultat för dina mest krävande projekt. Vårt expertteam säkerställer precision, kvalitet, och snabba handläggningstider inom ett brett spektrum av branscher.
Oavsett om du behöver högprecisionskomponenter eller komplicerad bearbetning, DEZE har verktygen och expertis för att möta dina krav.
Vanliga frågor
Q: Kan LMJ skära icke-metalliska material?
En: Ja, LMJ kan skära icke-metaller som keramik och kompositer med hög precision och minimal skada.
Q: Vilka branscher drar mest nytta av LMJ?
En: LMJ används ofta inom flyg- och rymdindustrin, medicinsk utrustning, elektronik, och fordonsindustrier där precision och rena snitt är avgörande.
Q: Vad är fördelen med att använda LMJ framför traditionell laserskärning?
En: LMJ eliminerar värmepåverkade zoner och ger renare, mer exakta snitt med minimal efterbearbetning.
Q: Hur jämför LMJ med Wire EDM?
En: LMJ är snabbare, ger mer mångsidighet mellan olika material, och förhindrar värmeskador, medan Wire EDM utmärker sig i precision och komplexa geometrier för ledande material.
