Việc có cần khí hỗ trợ để cắt laser silicon nitride (Si₃N₄) hay không tùy thuộc vào mật độ và độ dày vật liệu.
1. Kịch bản ứng dụng
----Si₃N₄ xốp, mật độ thấp (8 mm): Có thể cắt bằng laser QCW 1kW (đỉnh 3kW) sử dụng không khí và các thông số chuyên dụng; chất lượng có thể chấp nhận được.
----Si₃N₄ được ép nóng, dày đặc (8mm): Ngay cả với tia laser cực đại 10kW, vẫn nên hỗ trợ nitơ. Không khí nên tránh.
2. Nguyên tắc chính
Đối với Si₃N₄ dày 8 mm, cắt laser bao gồm quá trình cắt bỏ nhiệt và khí hóa. Khí hỗ trợ đóng ba vai trò quan trọng:
---- Loại bỏ cặn nóng chảy/bốc hơi: Nhiệt độ cao tạo ra Si và SiO₂ nóng chảy; không có gas, rãnh cắt bị tắc, gây ra vết cắt hoặc sứt mẻ không hoàn chỉnh.
----Làm mát và ngăn ngừa vết nứt: Ván dày tích tụ ứng suất nhiệt cao; khí mang nhiệt đi, ngăn ngừa gãy xương và sứt mẻ cạnh.
----Loại bỏ oxy để tránh quá trình oxy hóa: Không khí hoặc O₂ tạo thành lớp oxit, làm vết cắt bị đen, tăng độ nhám và giảm độ bền.
3. Hỗ trợ lựa chọn khí
----Nitơ có độ tinh khiết cao (N₂, 99,99%): Phổ biến nhất và tiết kiệm chi phí; ngăn chặn quá trình oxy hóa, thổi bay các mảnh vụn, làm mát và để lại vết cắt sạch sẽ. Áp suất: 0,6–0,8 MPa. Thích hợp cho các kẹp, kẹp định vị, các bộ phận phức tạp, chất bán dẫn và linh kiện NEV.
----Argon có độ tinh khiết cao (Ar, 99,999%): Trơ, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt nhỏ hơn, vết cắt cực kỳ mịn mà hầu như không bị sứt mẻ. Lý tưởng cho các chất nền cấp ô tô và có độ chính xác cao nhưng tốn kém.
----Không khí hoặc O₂ bị cấm: Gây ra vết cắt đen, gờ, sứt mẻ nghiêm trọng; không thể chấp nhận được đối với gốm sứ chính xác.
4. Thông số thực tế
---- Loại laser: Laser sợi quang / picosecond UV
----Khí hỗ trợ: N₂ có độ tinh khiết cao, 0,7MPa
----Công suất: Laser sợi quang 500–1000W
----Phương pháp cắt: Cắt vòng nhiều lớp, 3–4 đường chuyền để tránh nứt
----Tiêu điểm: Tiêu cự âm (bên dưới bề mặt vật liệu) đảm bảo đường cắt đồng đều
YCLaser cung cấp khả năng xử lý bằng laser cho các vật liệu cứng và giòn khác nhau, bao gồm lấy mẫu miễn phí và tối ưu hóa quy trình.Liên hệ với chúng tôi để có giải pháp tùy chỉnh.
