Þegar þeir velja sér keramik leysisskurðarvél, gera margir verkfræðingar ráð fyrir að hærra leysir frásog þýðir sjálfkrafa auðveldari vinnslu. Í raun og veru veltur leysiskurðarárangur á jafnvægi milli frásogs leysis, hitaleiðni, hitastækkunar og sprunguþols.
Þrátt fyrir að kísilnítríð (Si₃N₄) gleypi leysirorku betur en súrál (Al₂O₃), er það enn eitt erfiðasta verkfræðilega keramikið í vinnslu vegna mikillar næmni þess fyrir hitaálagi.
Þessi grein ber saman QCW trefjaleysir, 355 nm UV nanósekúndu leysir og píkósekúndu leysir fyrir iðnaðarframleiðslu.
Efniseiginleikar sem hafa áhrif á leysiskurð
| Eign | Súrál (Al₂O₃) | Kísilnítríð (Si₃N₄) | Áhrif á leysiskurð |
| 1064 nm frásog | 5–10% | 25–40% | Súrál þarf oft frásogandi lag; Si₃N4 gleypir betur en myndar miklu meiri hitaálag. |
| 355 nm frásog | 40–50% | 50–65% | UV vinnsla er áhrifarík fyrir bæði efnin, með aðeins betra frásog fyrir Si₃N₄. |
| Hitaþensla | 7–8 ppm/gráðu | 2,8–3,3 ppm/gráðu | Minni þensla veldur meiri afgangsálagi og sprunguhættu. |
| Varmaleiðni | 22–32 W/m·K | 16–22 W/m·K | Si₃N₄ dreifir varma hægar og eykur hitauppsöfnun. |
1. QCW 1064 nm trefjaleysir
Súrál
Þroskað framleiðsluferli
Breiður vinnslugluggi
Stöðug útlínurskurður
Mikil framleiðni
Helsta takmörkunin er lágt innrauða frásog, sem venjulega er leyst með frásogandi húð áður en það er skorið.
Erfiðleikar: ★★☆☆☆
Kísilnítríð
Þrátt fyrir að Si₃N₄ gleypi innrauða ljósið betur er það mun hættara við hitasprungu.
Dæmigert vandamál eru meðal annars:
Í gegnum -þykktar örsprungur
Kantflögnun
Seinkað sprunga
Minni skurðarhraði vegna grunns-laga skönnunar
Ferlisglugginn er verulega þrengri en fyrir súrál.
Erfiðleikar: ★★★★★
2. 355 nm UV Nanosecond Laser
Súrál
UV leysirskurður er nú þegar þroskuð iðnaðarlausn.
Dæmigerðir kostir eru:
Lítil HAZ
Stöðug ör-holavinnsla
Lítið flís
Hár framleiðsluafrakstur
Erfiðleikar: ★★☆☆☆
Kísilnítríð
UV leysir draga mjög úr hitaskemmdum en geta ekki alveg útrýmt hitaálagi.
Iðnaðarframleiðsla krefst venjulega:
Meiri leysistyrkur (20–30 W)
Marg-grunnur skurður
Hár-hreint köfnunarefnishjálpargas
Bjartsýni kæliaðferðir
Í samanburði við súrál er vinnslutími venjulega 50–100% lengri.
Erfiðleikar: ★★★★☆
3. Picosecond Laser
Súrál
Picosecond leysir veita:
Nálægt-núll HAZ
Ekkert endursteypt lag
Frábær brún gæði
Stöðug nákvæmnisvinnsla
Erfiðleikar: ★★☆☆☆
Kísilnítríð
Örstuttir púlsar draga verulega úr sprungumyndun, en Si₃N₄ þarf samt:
Lægri púlsorka
Fleiri skönnunarpassar
Lengri vinnslutími
Framleiðsluhagkvæmni er almennt 30% lægri en súrál.
Erfiðleikar: ★★★☆☆
Erfiðleikasamanburður
| Umsókn | Auðveldara efni |
| QCW útlínur klippa | Al2O3 |
| UV nákvæmni klippa | Al2O3 |
| Ör-holuborun | Al2O3 |
| Ofur-þunnt undirlag | Al2O3 |
| Picosecond nákvæmni vinnsla | Al₂O₃ (örlítið) |
Af hverju er kísilnítríð erfiðara?
Stærsta áskorunin er ekki leysir frásog.
Þess í stað sameinar kísilnítríð nokkra óhagstæða eiginleika:
Lægri hitaleiðni
Mjög lítil hitauppstreymi
Mikið afgangshitaálag
Meiri sprungunæmi
Mjórri vinnslugluggi
Þess vegna, jafnvel með UV eða picosecond leysis, þurfa framleiðendur venjulega:
Fleiri skurðarsendingar
Minni orka í hverri ferð
Sterkari kæling
Lengri vinnslutími
Þessir þættir gera Si₃N4 verulega erfiðara í vinnslu en súrál í fjöldaframleiðslu.
Leysirlausnir sem mælt er með
| Umsókn | Ráðlögð lausn |
| Kostnaðar-hagkvæm útlínurskurður | 150 W QCW trefjaleysir + súrál |
| Nákvæm ör-örvinnsla | 355 nm UV Nanosecond leysir |
| Þunnt Si₃N4 hvarfefni | 20–30 W UV Laser + Multi-Pass Cutting + Nitrogen Assist |
| Mesta áreiðanleiki Si₃N₄ íhlutir | 355 nm Picosecond Laser + Advanced Cooling |
Niðurstaða
Þó að kísilnítríð gleypi leysirorku á skilvirkari hátt en súrál, gerir léleg hitaleiðni þess og afar mikil hitaálagsnæmi það eitt af krefjandi keramikunum fyrir leysivinnslu.
Fyrir há-iðnframleiðslu eru 355 nm UV leysir áfram ákjósanleg lausn fyrir nákvæma Si₃N₄ vinnslu, á meðan QCW trefjaleysir henta betur fyrir há-súrálvinnslu.
Vantar þig laserlausn fyrir háþróað keramik?
YCLASERsérhæfir sig í nákvæmni leysisskurði á Al₂O₃, Si₃N₄, AlN, ZrO₂, SiC, DBC og DPC keramik hvarfefni. Við bjóðum upp á ókeypis sýnishornsprófanir, fínstillingu ferla og sérsniðnar laserlausnir fyrir bæði frumgerð og fjöldaframleiðslu.Hafðu samband við okkur til að ræða umsókn þína.
