Johdanto
Tarkalla{0}}laserleikkauskoneella voit työstää muutakin kuin tavallisia metalleja ja keramiikkaa. Metalli-keraamiset komposiitit avaavat uusia mahdollisuuksia tarkkuusvalmistukseen. Tämä opas kattaa laserleikkaukseen soveltuvat komposiittityypit, niiden sovellukset ja tärkeimmät varotoimet tuotannon optimoimiseksi.
Avaimet takeawayt
Useimmat laminoidut, infiltroidut, luuranko{0}}vahvisteiset ja gradienttikomposiitit voidaan leikata laserilla.
Tehokkaita{0}}kuitulasereita suositellaan paksuille levyille, kun taas UV- tai pikosekundilaserit ovat parhaita ohuille levyille ja mikroosille.
Materiaalit, joilla on suuret lämpölaajenemiserot, korkea huokoisuus tai äärimmäinen hauraus, vaativat huolellista parametrien hallintaa halkeilun tai lohkeilun välttämiseksi.
1. Laminoidut komposiitit
Yleisin ja helpoin leikata, muodostettu pinoamalla tai liimaamalla keraamisia levyjä metallikerroksilla.
Esimerkkejä:
Al₂O₃ + Cu / ruostumaton teräs → Tyhjiöalustat, elektroniikkakotelot
Si3N4 + Cu / Ti → IGBT- ja AMB-substraatit
AlN + Cu → korkean-lämpöä-johtavat elektroniset substraatit
ZrO₂ + Ti / Ni → Anturit ja lääketieteelliset komponentit
SiO₂ + Ti / Teräs → Ilmailun tiivistyskomponentit
2. Infiltroidut tai sintratut komposiitit
Metalli tunkeutuu keraamiseen runkoon ja luo vakaan rakenteen, joka sopii laserleikkaukseen.
Esimerkkejä:
SiC + Al / Mg → Aerospace jäähdytyselementit
Al₂O3 + Cu / Ag → korkean-lämmön-johtavuuden elektrodit
WC + Co / Ni → Sementoidut kovametallit
3. Hiukkas-vahvistetut metallimatriisikomposiitit
Keraamiset hiukkaset upotettu metallimatriisiin, yleensä sileät leikata. Metalli imee laserin, kun taas hiukkaset sulavat tai höyrystyvät, mikä minimoi lohkeilun.
Esimerkkejä:
Al + SiC → Aerospace elektroniset jäähdytyslevyt
Mg + SiC / Al₂O3 → Rakennekomponentit
Cu + Al₂O3 / ZrO₂ → korkean -lujuuden johtavat elektrodit
4. Toiminnallisesti luokitellut komposiitit
Asteittainen lämpölaajeneminen vähentää jännityspitoisuutta, mikä tekee laserleikkauksesta turvallisempaa ja halkeilematonta. Sitä käytetään usein korkeissa-lämpötiloissa ilmailun komponenteissa.
Esimerkkejä:
Al₂O3 → Kovar
SiC → Ti
ZrO₂ → ruostumaton teräs
5. Metalloitu keramiikka
Mo-Mn-metallisoitu keramiikka ja Ag-Cu-Ti active-juottokokoonpanot voidaan leikata laserilla ääriviivoja, reikiä ja rakoja varten. Vältä juotosauman ylikuumenemista.
Esimerkkejä:
Mo-Mn metalloitu Al₂O3 → Juotetut keraamiset komponentit
Ag-Cu-Ti-aktiiviset-juottokokoonpanot
Ei suositella tai ole varovainen
Korkea{0}}huokoinen vaahtomuovikeramiikka + metalli → altis palamiselle, halkeilulle, muodonmuutoksille
Erittäin paksut, erilaiset kerrokset ilman gradientteja → lämpöero, halkeiluriski
Komposiitit, jotka sisältävät matalan-sulamispisteen-lasia → kuplivaa, delaminaatiota
