مقدمه
با یک دستگاه برش لیزری{0}دقت بالا، میتوانید چیزی فراتر از فلزات و سرامیکهای استاندارد را پردازش کنید. کامپوزیت های فلزی-سرامیک فرصت های جدیدی را برای تولید دقیق باز می کند. این راهنما انواع کامپوزیت های مناسب برای برش لیزری، کاربردهای آنها و اقدامات احتیاطی کلیدی برای بهینه سازی تولید را پوشش می دهد.
خوراکی های کلیدی
بیشتر کامپوزیت های لایه لایه، نفوذ شده، اسکلت-تقویت شده، و کامپوزیت های گرادیان را می توان با لیزر برش داد.
لیزرهای فیبر{0}بالا برای صفحات ضخیم توصیه میشوند، در حالی که لیزرهای UV یا پیکوثانیه برای صفحات نازک و قطعات میکرو بهترین هستند.
مواد با اختلاف انبساط حرارتی زیاد، تخلخل بالا یا شکنندگی شدید نیاز به کنترل دقیق پارامتر دارند تا از ترک خوردن یا بریدگی جلوگیری شود.
1. کامپوزیت های چند لایه
رایجترین و آسانترین برش است که از روی هم چیدن یا چسباندن ورقهای سرامیکی با لایههای فلزی تشکیل میشود.
مثال ها:
Al2O3 + Cu / فولاد ضد زنگ → بسترهای خلاء، محفظه های الکترونیکی
بسترهای Si₃N4 + Cu / Ti → IGBT و AMB
AlN + Cu → بسترهای الکترونیکی با رسانایی بالا-حرارتی-
ZrO2 + Ti / Ni → حسگرها و اجزای پزشکی
SiO2 + Ti / فولاد → اجزای آب بندی هوافضا
2. کامپوزیت های نفوذی یا متخلخل
فلز به اسکلت سرامیکی نفوذ می کند و ساختاری پایدار و مناسب برای برش لیزری ایجاد می کند.
مثال ها:
SiC + Al / Mg → هیت سینک های هوافضا
Al2O3 + Cu / Ag → الکترودهای رسانایی{1} حرارتی بالا
WC + Co / Ni → کاربیدهای سیمانی
3. ذرات{1}}کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده
ذرات سرامیکی تعبیه شده در یک زمینه فلزی، عموماً صاف برای برش. فلز لیزر را جذب میکند، در حالی که ذرات ذوب یا تبخیر میشوند و خرد شدن را به حداقل میرسانند.
مثال ها:
هیت سینک های الکترونیکی Al + SiC → هوافضا
Mg + SiC / Al2O3 → اجزای ساختاری
Cu + Al2O3 / ZrO2 → الکترودهای رسانا با قدرت بالا
4. کامپوزیت های درجه بندی شده عملکردی
انبساط حرارتی تدریجی تمرکز تنش را کاهش میدهد و برش لیزری را ایمنتر و بدون ترک-میکند، که اغلب برای اجزای هوافضا با دمای بالا استفاده میشود.
مثال ها:
Al2O3 ← کوار
SiC → Ti
ZrO2 → فولاد ضد زنگ
5. سرامیک متالایز
مو-سرامیکهای متالایز منگنز و مجموعههای لحیم نقره-Cu{2}}Ti فعال-را میتوان برای خطوط، سوراخها و شکافها با لیزر برش داد. از گرم شدن بیش از حد درز لحیم کاری خودداری کنید.
مثال ها:
Mo{0}}Mn متالیز Al2O3 → اجزای سرامیکی لحیم کاری شده
مجموعههای بریز-Cu-Ti فعال-
توصیه نمی شود یا احتیاط کنید
سرامیک های فوم{0} با تخلخل بالا + فلز → مستعد سوختن، بریدگی، تغییر شکل
لایه های بسیار ضخیم غیر مشابه بدون شیب → عدم تطابق حرارتی، خطر ترک خوردگی
کامپوزیت های حاوی شیشه با نقطه ذوب پایین → حباب، لایه لایه شدن
