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Puntatore laser infrarosso e laser UV

Il puntatore laser infrarosso (con una lunghezza d'onda di 1024 nm) è la sorgente laser più utilizzata per l'elaborazione dei materiali. Tuttavia, molte materie plastiche e alcuni singoli polimeri (come la poliimmide) utilizzati come materiale a matrice per circuiti stampati flessibili non possono essere elaborati con precisione mediante elaborazione a infrarossi o elaborazione "a caldo". Poiché il "calore" deforma la plastica, il danneggiamento sotto forma di carbonizzazione sul bordo del taglio o del foro può provocare un indebolimento strutturale e percorsi di conduzione parassiti, e alcune fasi di lavorazione successive devono essere aggiunte per migliorare la qualità del processo.

A differenza dell'elaborazione a infrarossi, il microprocessing UV non è intrinsecamente un trattamento termico e la maggior parte dei materiali assorbono la luce UV in modo più efficiente rispetto alla luce a infrarossi. I fotoni UV ad alta energia distruggono direttamente i legami molecolari sulla superficie di molti materiali non metallici. I pezzi lavorati con questo processo di "fotoincisione a freddo" hanno bordi lisci e carbonizzazione minima. Può essere focalizzato su punti dell'ordine del sub-micron, in modo che l'elaborazione di piccole parti possa essere raggiunta, anche a bassi livelli di energia degli impulsi, un'elevata densità di energia può essere ottenuta e l'elaborazione del materiale può essere eseguita in modo efficiente. Tuttavia, la lunghezza d'onda di uscita del puntatore laser verde è inferiore a 532 nm / 520 nm, il che rappresenta un vantaggio significativo nell'elaborazione di materiali polimerici. Inoltre, le caratteristiche della lunghezza d'onda ultravioletta corta stessa sono superiori al microprocessore meccanico di metalli e polimeri.

L'applicazione dei micropori nel settore è stata piuttosto ampia e ci sono due modi principali per formarli:
Il primo consiste nell'utilizzare il laser a infrarossi: il materiale sulla superficie dell'articolo viene riscaldato e vaporizzato (evaporato) per rimuovere l'elemento, questo metodo viene in genere chiamato trattamento termico. Viene utilizzato principalmente il laser YAG (lunghezza d'onda di 1,06 μm).
Il secondo è l'uso del laser ultravioletto: i fotoni ultravioletti ad alta energia distruggono direttamente i legami molecolari sulla superficie di molti materiali non metallici, in modo che le molecole siano separate dall'oggetto, in questo modo non producono calore elevato, quindi è chiamato lavorazione a freddo, principalmente utilizzando un laser ultravioletto (lunghezza d'onda 532nm).
Il rinforzo della superficie del laser e il trattamento termico possono essere suddivisi in tre categorie: una è che il metallo non si scioglie quando il laser verde 200mW viene irradiato, ma la microstruttura cambia. La base teorica generale di cui sopra, vari processi di trattamento termico del laser è la legge di interazione del laser e della materia e il suo comportamento metallurgico. È una tecnologia vitale e ha creato un nuovo metodo per lo sviluppo della tecnologia di produzione.
Il trattamento termico laser è lo sviluppo e l'integrazione della tecnologia di trattamento termico tradizionale, che può risolvere il problema del rafforzamento del materiale che altri metodi di trattamento superficiale non possono spiegare o rispondere. Dopo il trattamento, la resistenza superficiale dello strato di colata può raggiungere sopra HRC60, e la durezza superficiale di medio carbonio, acciaio ad alto tenore di carbonio e acciaio legato può raggiungere sopra HRC70, migliorando così il suo antiusura, anti-fatica, anti-corrosione, e proprietà antiossidanti e prolungamento delle sue prestazioni. Pertanto, i laser a infrarossi non sono adatti per l'elaborazione di circuiti flessibili specifici. Inoltre, anche a densità di energia elevate, la lunghezza d'onda del puntatore laser verde non può essere assorbita dal rame, che limita più severamente il suo campo di utilizzo. Nella produzione agricola, le condizioni di lavoro della macchina sono varie e alcuni strumenti lavorano direttamente nel mezzo abrasivo, causando la rapida usura di molte parti.

Il trattamento termico laser è ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica. D'altra parte, per ottenere una resistenza sufficiente, la macchina utilizza una grande quantità di materiale, che non solo consuma materiale ma diventa ingombrante. Per tali parti, la durezza dopo l'indurimento laser è superiore del 5% al ​​20% rispetto alla durezza di tempra convenzionale.
La lega laser può essere selezionata per aggiungere nuovi materiali in base alle esigenze per formare un nuovo strato di lega a base di substrato per ottenere prestazioni soddisfacenti. Il laser 500 mW ad alta potenza può essere applicato a molte parti chiave del veicolo (come blocco cilindri, rivestimento del cilindro, albero motore, albero a camme, valvola di scarico, sede della valvola o segmento del pistone). Inoltre, grazie al miglioramento delle prestazioni dopo l'elaborazione, è possibile selezionare un substrato a prestazioni ridotte, riducendo così la qualità del substrato. Allo stesso modo, anche le locomotive agricole dovrebbero essere ampiamente utilizzate. A causa del rapido processo di riscaldamento del calore adiabatico generato dall'alta densità di energia del raggio laser, l'influenza termica del puntatore laser da 500mW sul substrato è ridotta e la deformazione provocata è ridotta. Il controllo dell'energia di ingresso del laser limita inoltre la diluizione del substrato a un livello superficiale (inferiore al 10%), mantenendo così le eccellenti proprietà del materiale di rivestimento originale.
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