Wichtige Erkenntnisse:
Dicke Sinterkeramiken können mit Faser- oder QCW-Lasern stabil bearbeitet werden. Allerdings neigen ultradünne Bleche von weniger als oder gleich 0,2 mm unter der thermischen Belastung von Faser-/QCW-Lasern zu Rissen, weshalb die Kaltbearbeitung im Ultraviolett (UV) die bevorzugte Option ist. Aluminiumoxid im grünen Zustand ist über seine gesamte Dicke mit allen Lasertypen kompatibel und bietet die geringsten Verarbeitungsschwierigkeiten, allerdings muss im Voraus eine Schrumpfungskompensation in Betracht gezogen werden. Dies macht es ideal für komplex geformte Teile mit mäßigen Anforderungen an die Maßhaltigkeit.
Grundlegende Logik:
Gesinterte Keramik=Dichte kristalline Struktur, hohe Härte, keine Porosität, extrem spröde
Die Wärmeleitfähigkeit ist äußerst schlecht; Wärme kann nicht effektiv abgeleitet werden.
Bei der Verarbeitung von gesintertem Aluminiumoxid darf man sich nicht allein auf die Materialstärke verlassen; eine umfassende Beurteilung unter Berücksichtigung von Dicke, Lochdurchmesser und Bohrmethode ist erforderlich:
Dicke größer oder gleich 0,4–0,5 mm
Sowohl kontinuierliche -Faserlaser als auch QCW-Laser (quasi-kontinuierliche Welle) können Bohr- und Schneidvorgänge zuverlässig durchführen; Diese Prozesse sind ausgereift und für die Massenproduktion geeignet.
Bei großen Lochdurchmessern (größer oder gleich 0,3 mm) kann direktes Punktbohren (Schlagbohren) angewendet werden.
Bei Mikrolöchern (weniger als oder gleich 0,15 mm) führt das direkte Punktbohren zu Spannungskonzentrationen und einem hohen Risiko eines Lochausbruchs. Spiralbohren ist die bevorzugte Methode.
Dicke 0,3–0,4 mm
QCW-Laser sind in der Lage, diesen Dickenbereich zu bearbeiten; Direktes Punktbohren-wird für große Lochdurchmesser verwendet. Bei Mikrolöchern erfordert die Bearbeitung eine geringe Leistung, langsame Vorschubgeschwindigkeiten, längere Impulsdauern und das Schneiden spiralförmiger Konturen. Die resultierende Rendite ist im Allgemeinen moderat.
Dicke kleiner oder gleich 0,2 mm (ultra-dünne Bleche)
Das mit QCW-Lasern verbundene Bearbeitungsrisiko steigt erheblich; Durch direktes Punktbohren können nur große Lochdurchmesser bearbeitet werden.
Bei Mikro-Löchern birgt das direkte Punktbohren-ein extrem hohes Risiko, dass das gesamte Blech an den Kanten reißt oder abplatzt; UV-Laser kombiniert mit Spiralbohren sind die bevorzugte Lösung. QCW-Spiralbohrungen dürfen nur in kleinen Mengen und auf experimenteller Basis durchgeführt werden.
Anwendungsempfehlungen:
Bevorzugen Sie grünes Aluminiumoxid:
Geeignet für: großvolumige Strukturteile aus Aluminiumoxid, poröse Keramik, komplexe Hohlräume, Bearbeitung tiefer{1}Löcher, mikrofluidische Kanäle und Teile, bei denen eine Schrumpfungskompensation akzeptabel ist.
UV- oder Nanosekundenlaser sorgen für eine stabile Bearbeitung und sind daher die gängige Industrielösung.
Gesintertes Aluminiumoxid bevorzugen:
Geeignet für: ultra-hochpräzise-extrem kleine Teile ohne Schrumpfungstoleranz, wie etwa Mikroisolationsanschlüsse, Präzisionskeramikringe, Waferhalter, die häufig in Halbleiter-, 5G-, Medizin- und Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet werden.
Abschluss:
Es gibt kein absolutes „Besser“ zwischen Grünzustand und gesintertem Aluminiumoxid. Die Wahl hängt von den Präzisionsanforderungen, der Chargengröße, dem Kostenbudget und den Prozessen nach dem Sintern ab. YCLaser bietet professionelle Unterstützung vor dem Verkauf, um Materialeigenschaften, Herausforderungen bei der Laserbearbeitung und geeignete Anwendungen zu bewerten. Wir helfen Ihnen, die optimale Wahl unter verschiedenen Bedingungen zu treffen.Kontaktieren Sie uns, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen.
