Mikrostrahl-Wassergeführtes Laserschneidsystem für Hochleistungsmaterialien

Kurzbeschreibung:

Überblick:

Mit dem Übergang der Industrie hin zu fortschrittlicheren Halbleitern und multifunktionalen Materialien gewinnen präzise und gleichzeitig schonende Bearbeitungslösungen an Bedeutung. Dieses mikrostrahl-wassergeführte Laserbearbeitungssystem wurde speziell für solche Aufgaben entwickelt und kombiniert Festkörper-Nd:YAG-Lasertechnologie mit einem Hochdruck-Mikrostrahl-Wasserkanal. Dadurch wird Energie mit höchster Präzision und minimaler thermischer Belastung zugeführt.

Dieses System unterstützt Wellenlängen von 532 nm und 1064 nm mit Leistungskonfigurationen von 50 W, 100 W oder 200 W und stellt eine bahnbrechende Lösung für Hersteller dar, die mit Materialien wie SiC, GaN, Diamant und Keramikverbundwerkstoffen arbeiten. Es eignet sich besonders für Fertigungsaufgaben in den Bereichen Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Optoelektronik und saubere Energien.

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Merkmale

Die größten Vorteile

1. Unübertroffene Energiefokussierung durch Wasserführung
Durch die Verwendung eines fein unter Druck stehenden Wasserstrahls als Laserwellenleiter eliminiert das System Luftstörungen und gewährleistet eine vollständige Fokussierung des Lasers. Das Ergebnis sind extrem schmale Schnittbreiten – bis zu 20 μm – mit scharfen, sauberen Kanten.

2. Minimaler thermischer Fußabdruck
Die Echtzeit-Wärmeregelung des Systems gewährleistet, dass die Wärmeeinflusszone niemals 5 μm überschreitet, was für den Erhalt der Materialeigenschaften und die Vermeidung von Mikrorissen entscheidend ist.

3. Breite Materialkompatibilität
Die Dual-Wellenlängen-Ausgabe (532 nm/1064 nm) ermöglicht eine verbesserte Absorptionsabstimmung und macht das Gerät somit für eine Vielzahl von Substraten geeignet, von optisch transparenten Kristallen bis hin zu opaken Keramiken.

4. Hochgeschwindigkeits- und hochpräzise Bewegungssteuerung
Dank der Optionen für Linear- und Direktantriebsmotoren erfüllt das System hohe Durchsatzanforderungen ohne Kompromisse bei der Genauigkeit. Die Fünf-Achs-Bewegung ermöglicht zudem die Erzeugung komplexer Muster und multidirektionale Schnitte.

5. Modulares und skalierbares Design
Die Benutzer können die Systemkonfigurationen an die jeweiligen Anwendungsanforderungen anpassen – von der Prototypentwicklung im Labor bis hin zu Implementierungen im Produktionsmaßstab – wodurch es sich für Forschungs- und Entwicklungsbereiche sowie für industrielle Anwendungen eignet.

Anwendungsgebiete

Halbleiter der dritten Generation:
Das System eignet sich perfekt für SiC- und GaN-Wafer und ermöglicht das Vereinzeln, Grabenfräsen und Schneiden mit außergewöhnlicher Kantenstabilität.

Bearbeitung von Diamant- und Oxidhalbleitern:
Wird zum Schneiden und Bohren von hochharten Werkstoffen wie Einkristalldiamant und Ga₂O₃ verwendet, ohne dass es zu Karbonisierung oder thermischer Verformung kommt.

Hochentwickelte Luft- und Raumfahrtkomponenten:
Unterstützt die strukturelle Formgebung von hochfesten Keramikverbundwerkstoffen und Superlegierungen für Triebwerks- und Satellitenkomponenten.

Photovoltaische und keramische Substrate:
Ermöglicht das gratfreie Schneiden dünner Wafer und LTCC-Substrate, einschließlich Durchgangslöchern und Schlitzfräsen für Verbindungen.

Szintillatoren und optische Komponenten:
Gewährleistet die Oberflächenglätte und Transmission in empfindlichen optischen Materialien wie Ce:YAG, LSO und anderen.

Spezifikation

Besonderheit	Spezifikation
Laserquelle	DPSS Nd:YAG
Wellenlängenoptionen	532 nm / 1064 nm
Leistungsstufen	50 / 100 / 200 Watt
Präzision	±5μm
Schnittbreite	Bis zu 20 μm schmal
Wärmeeinflusszone	≤5μm
Bewegungsart	Linear-/Direktantrieb
Unterstützte Materialien	SiC, GaN, Diamant, Ga₂O₃ usw.

Warum dieses System wählen?

● Beseitigt typische Probleme der Laserbearbeitung wie thermische Rissbildung und Kantenausbrüche
● Verbessert Ausbeute und Konsistenz bei teuren Materialien
● Geeignet für Pilotanlagen und industrielle Anwendungen
● Zukunftssichere Plattform für die sich weiterentwickelnde Materialwissenschaft

Fragen und Antworten

Frage 1: Welche Materialien kann dieses System verarbeiten?
A: Das System ist speziell für harte und spröde, hochwertige Materialien konzipiert. Es kann Siliziumkarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN), Diamant, Galliumoxid (Ga₂O₃), LTCC-Substrate, Luft- und Raumfahrtverbundwerkstoffe, Photovoltaik-Wafer und Szintillatorkristalle wie Ce:YAG oder LSO effektiv bearbeiten.

Frage 2: Wie funktioniert die wassergeführte Lasertechnologie?
A: Es nutzt einen Hochdruck-Mikrowasserstrahl, um den Laserstrahl mittels Totalreflexion zu lenken und so die Laserenergie mit minimaler Streuung effektiv zu bündeln. Dies gewährleistet eine extrem feine Fokussierung, geringe thermische Belastung und präzise Schnitte mit Linienbreiten bis zu 20 μm.

Frage 3: Welche Laserleistungskonfigurationen stehen zur Verfügung?
A: Kunden können je nach ihren Anforderungen an Bearbeitungsgeschwindigkeit und Auflösung zwischen Laserleistungen von 50 W, 100 W und 200 W wählen. Alle Optionen gewährleisten eine hohe Strahlstabilität und Wiederholgenauigkeit.