在材料加工领域,陶瓷材料凭借其高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀以及良好的绝缘性能,在电子、航空航天、汽车、医疗等众多行业中得到了极为广泛的应用。从电子设备中的陶瓷基板,到航空发动机的耐高温部件,陶瓷材料的身影无处不在。然而,陶瓷材料所具有的硬脆特性,使其在加工过程中面临诸多挑战,传统加工方法往往难以满足高精度、高质量的切割需求。GW光惠激光深耕十年的QCW 准连续光纤激光器技术,以 “超快调制 + 精准能量控制” 为核心,为陶瓷切割带来颠覆性突破。
传统陶瓷切割方法的困境
传统的陶瓷切割方法主要包括机械切割和水刀切割。机械切割,如使用金刚石切割片进行切割,虽然在一定程度上能够实现陶瓷的分割,但这种方法存在着明显的弊端。由于陶瓷的硬度极高,切割过程中切割片的磨损极为严重,不仅导致刀具更换频繁,增加了生产成本,而且切割精度难以保证,切割边缘容易出现崩边、裂纹等缺陷。例如,在电子陶瓷基板的加工中,机械切割的精度往往无法满足其对高精度电路布线的要求,使得产品的良品率较低。
水刀切割则是利用高压水流携带磨料对陶瓷进行切割。这种方法虽然能够在一定程度上减少热影响,但设备成本高昂,运行时需要消耗大量的水和磨料,后期维护成本居高不下。而且,水刀切割的速度相对较慢,对于复杂图案的切割精度也难以把控。特别是在一些对切割精度和表面质量要求极高的应用场景中,如航空航天领域的陶瓷零部件加工,水刀切割的局限性就显得尤为突出。
QCW 准连续光纤激光器技术原理与优势
GW光惠激光的 QCW 准连续光纤激光器,通过先进的 “超快调制 + 精准能量控制” 技术,实现了对激光输出的精确调控。高光束质量使红外QCW激光器能够有效地与材料耦合,从而实现高速、高质量的切割。在切割陶瓷时,它能够输出高能量密度的激光束,并将其精确聚焦到陶瓷材料表面。与传统激光器不同,QCW 激光器可以在脉冲和连续(CW)模式下灵活切换工作,这种独特的工作模式使其具备了多项卓越的优势。
卓越的切割精度
QCW 激光器拥有光纤激光器极佳的光束质量,发散角小,可实现精密细微的焊接和切割,切割缝隙狭窄且均匀,切边光滑平整。能够满足高端电子产品对陶瓷基板高精度切割的严苛要求。无论是精细线条的切割,还是复杂电路图案的加工,QCW 激光器都能精准呈现,确保了电子元器件在陶瓷基板上的高精度安装和可靠连接。
高效的切割速度
高能量密度的激光束能够迅速使陶瓷被照射部位的材料气化,实现快速切割。相较于传统切割方法,QCW 激光器的切割速度有了质的飞跃。例如,在切割厚度为 1mm 的氧化铝陶瓷时,其切割速度可达1-1.2m/min,大大缩短了加工时间,显著提升了生产效率,为企业创造了更高的经济效益。
极小的热影响区
QCW激光器模式灵活,可设置为脉冲模式或连续模式,能够更好地适应不同的加工需求。在脉冲模式下,还可以在进行切割时最小化对部件的热影响。对陶瓷板材的热影响微乎其微。这意味着陶瓷板材几乎不会因受热而发生变形、变色等问题,最大程度地保持了原有的物理和化学性质。在医疗陶瓷器械的加工中,这一优势尤为重要,能够确保陶瓷器械的精度和性能不受热影响,满足医疗行业对产品质量的严格要求。
QCW激光器2mm陶瓷切割,边缘光滑
显著的成本优势
从运行成本来看,GW光惠激光的 QCW 准连续光纤激光器无需频繁更换刀具,也不像水刀切割那样消耗大量的水和磨料。激光器的电光转换效率高,能耗低,后期维护保养简单,减少了设备停机时间和维护成本,从而有效降低了企业的总体运营成本。
随着科技的不断进步和各行业对陶瓷材料需求的持续增长,陶瓷切割技术将面临更高的要求和挑战。GW光惠激光将继续秉持创新精神,加大在 QCW 技术研发方面的投入,不断提升技术性能和应用水平。