Seria podłoży ceramicznych - wprowadzenie do procesu znakowania laserowego
Podłoża ceramiczneodgrywają kluczową rolę w nowoczesnych gałęziach przemysłu i są szeroko stosowane w takich dziedzinach, jak elektronika, optoelektronika, telekomunikacja, lotnictwo i kosmonautyka i nie tylko.
1, Wprowadzenie do podłoży ceramicznych
Podłoża ceramiczne charakteryzują się doskonałymi właściwościami izolacyjnymi i dużą niezawodnością. Wykazują zalety, takie jak niska stała dielektryczna, dobre właściwości w zakresie wysokich częstotliwości, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i wysoka przewodność cieplna. Jednakże podłoża ceramiczne są stosunkowo kruche, co skutkuje małymi obszarami podłoża i wyższymi kosztami.
Do głównych materiałów stosowanych na podłoża ceramiczne zalicza się tlenek glinu (Al2O3), azotek glinu (AlN) i azotek krzemu (Si3N4).
Pomiędzy nimi,podłoża ceramiczne z tlenku glinu (Al2O3).są szeroko stosowane w obwodach scalonych i urządzeniach optoelektronicznych ze względu na ich doskonałą izolację i odporność na wysoką temperaturę.
Podłoża ceramiczne z azotku glinu (AlN). charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną, niską stałą dielektryczną, niskimi stratami dielektrycznymi i współczynnikiem rozszerzalności cieplnej zgodnym z krzemem. W miarę dojrzewania technologii koszt podłoży AlN stopniowo maleje, co prowadzi do poszerzenia zakresu zastosowań.
Podłoża ceramiczne z azotku krzemu (Si3N4).charakteryzują się doskonałą wytrzymałością mechaniczną, odpornością na szok termiczny i stabilnością chemiczną. Są powszechnie stosowane w środowiskach o wysokiej temperaturze i dużych obciążeniach, takich jak turbiny gazowe i silniki samochodowe. Dodatkowo wykazują dobre właściwości izolacji elektrycznej i są w stanie wytrzymać wysokie napięcia, co czyni je szeroko stosowanymi w zastosowaniach elektronicznych dużej mocy. Podłoża ceramiczne Si3N4 mają również niską rozszerzalność cieplną, co czyni je kompatybilnymi z różnymi materiałami, w tym półprzewodnikami i metalami.
2. Tradycyjna obróbka mechaniczna a obróbka laserowa
Proces wytwarzania podłoży ceramicznych obejmuje głównie dobór surowców, kształtowanie, spiekanie i obróbkę pospiekającą.
(1) Obróbka mechaniczna
Obróbka mechaniczna ceramiki odnosi się do procesu wykorzystania urządzeń mechanicznych i narzędzi do obróbki materiałów ceramicznych. Obejmuje cięcie, szlifowanie, wiercenie itp. Zaletami są proste procesy, wysoka wydajność przetwarzania, ale ze względu na wysoką twardość, kruchość i łatwe pękanie materiałów ceramicznych, tradycyjna obróbka mechaniczna stoi przed wyzwaniami, takimi jak duża trudność, niska wydajność, niska wydajności i znacznych strat materiałowych. Dlatego nadaje się do precyzyjnego przetwarzania na małą skalę.
（2）Obróbka laserowa
Obróbka laserowa jest bezkontaktową metodą obróbki charakteryzującą się doskonałym skupieniem i kontrolą położenia. Procesy takie jak cięcie laserowe, wiercenie i znakowanie obejmują skupianie wiązki lasera emitowanej przez urządzenie laserowe przez soczewkę w celu zbiegu się w maleńki punkt w ognisku. Duża gęstość mocy wiązki laserowej w ognisku powoduje lokalne wysokie temperatury, powodując natychmiastowe odparowanie materiału w kierunku pionowym, wspomagane przez gaz pomocniczy, który wydmuchuje odparowany materiał, tworząc w ten sposób małe dziury w przedmiocie obrabianym. Obróbka laserowa stopniowo zastępuje tradycyjną obróbkę mechaniczną ze względu na wyższą wydajność, gładsze wykończenie powierzchni i większą precyzję.
3, zalety obróbki laserowej
(1)Obróbka laserowa jest bezkontaktowa, co zapewnia wysoką dokładność cięcia i kontrolowaną głębokość znakowania.
(2)Możliwa jest dowolna edycja grafiki obróbki poprzez import rysunków CAD, co eliminuje potrzebę stosowania form i skraca cykle produkcyjne.
(3) Wysoka jakość obróbki bez zadziorów i załamań krawędzi.
(4) Duża prędkość przetwarzania i niskie koszty produkcji.
（5） Możliwość precyzyjnego przetwarzania, możliwość obróbki małych otworów o średnicy 0,15 mm i wytwarzania minimalnych odpadów.
(6) Lasery CO2 i lasery pulsacyjne QCW są używane głównie do laserowej obróbki podłoży ceramicznych.
4, Obróbka znakowania laserowego podłoży ceramicznych
Obróbka znakowania laserowego podłoży ceramicznych jest powszechną techniką stosowaną w produkcji urządzeń półprzewodnikowych, komponentów elektronicznych, komponentów optycznych i innych dziedzin. Typowe etapy procesu obejmują:
(1) Konfiguracja lasera
Dostosuj parametry znakowania laserowego, takie jak moc, częstotliwość i prędkość, zgodnie z wymaganymi specyfikacjami znakowania, wpływając na jakość i wydajność znakowania.
(2)Mocowanie przedmiotu obrabianego
Zabezpiecz podłoże ceramiczne na platformie obróbczej, aby zapewnić stabilność podczas obróbki, zapobiegając ruchom i wibracjom.
(3)Znakowanie laserowe
Włącz sprzęt laserowy i wykonaj znakowanie na podłożu ceramicznym według zadanych parametrów. Wiązka lasera naświetla powierzchnię ceramiczną, lokalnie ją podgrzewając, aby osiągnąć cel znakowania. Wysoka gęstość energii lasera może powodować miejscowe topienie lub ablację powierzchni ceramicznej, tworząc pożądany wzór znakowania.
(4)Kontrola jakości
Po oznakowaniu należy sprawdzić jakość, aby zapewnić dokładność, kompletność i ogólną jakość oznaczeń.
(5) Zabieg oczyszczający
Oczyść obrobione podłoże ceramiczne, aby usunąć resztki kurzu, gruzu i innych zanieczyszczeń, zapewniając gładką powierzchnię.
Podczas procesu znakowania laserowego podłoży ceramicznych istotna jest kontrola parametrów obróbki laserowej, aby uniknąć nadmiernego nagrzewania, które może doprowadzić do pękania lub deformacji ceramiki. Znakowanie laserowe oferuje takie zalety, jak drobne szwy, wysoka dokładność, duża prędkość znakowania, gładki przekrój, mała strefa wpływu ciepła i brak uszkodzeń podłoża, zapewniając niezawodną metodę przetwarzania przy wytwarzaniu podłoża ceramicznego. Ponieważ przemysł mikroelektroniki stale ewoluuje w kierunku miniaturyzacji i zmniejszania masy, co wymaga większej precyzji, technologia znakowania laserowego jest bardzo obiecująca w przetwarzaniu podłoży ceramicznych.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. posiada możliwość wytwarzania podłoży ceramicznych różnymi technikami. W przypadku podłoży ceramicznych o grubości mniejszej niż 1,5mm stosujemy metody takie jak odlewanie ślizgowe i obróbka laserowa (trasowanie laserowe, cięcie laserowe, wiercenie laserowe) podłoży, obróbka precyzyjna odbywa się poprzez prasowanie na sucho i tokarki skrawaniem.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. jest renomowanym i niezawodnym dostawcą specjalizującym się w produkcji i sprzedaży technicznych części ceramicznych. Zapewniamy produkcję na zamówienie i precyzyjną obróbkę szerokiej gamy wysokowydajnych materiałów ceramicznych, w tym ceramika z tlenku glinu, ceramika cyrkonowa, azotek krzemu, węglik krzemu, azotek boru, azotek aluminium I ceramika szklana nadająca się do obróbki mechanicznej. Obecnie nasze części ceramiczne można znaleźć w wielu gałęziach przemysłu, takich jak mechaniczny, chemiczny, medyczny, półprzewodnikowy, samochodowy, elektroniczny, metalurgiczny itp. Naszą misją jest dostarczanie najwyższej jakości części ceramicznych użytkownikom na całym świecie i wielką przyjemnością jest oglądanie naszej ceramiki części działają wydajnie w specyficznych zastosowaniach klientów. Możemy współpracować zarówno przy produkcji prototypowej, jak i masowej, zapraszamy do kontaktu z nami, jeśli masz wymagania.
