Aluminiumlegeringen worden veel gebruikt in de halfgeleider- en micro-elektronica-industrie vanwege hun goede fysische en chemische eigenschappen en uitstekende mechanische eigenschappen. Naarmate moderne industriële producten zich ontwikkelen richting hoge sterkte, lichtgewicht en hoge prestaties, ontwikkelen ook de lasersnijmethoden voor aluminiumlegeringen zich in de richting van precisie, efficiëntie en flexibiliteit. Lasersnijden heeft als voordelen een smalle snijspleet, een kleine warmtebeïnvloede zone, een hoge efficiëntie en geen mechanische spanning in de snijkanten. Het is een belangrijke methode geworden voor de precisiebewerking van aluminiumlegeringen.
Bij het lasersnijden van aluminiumlegeringen wordt doorgaans gebruikgemaakt van een snijkop in combinatie met een hulpgas. Het werkingsmechanisme is als volgt: de laser wordt gefocust op de binnenkant van de aluminiumlegering, de hoge-energievergassing smelt de aluminiumlegering en het hogedrukhulpgas blaast het gesmolten materiaal weg.
Deze snijmethode maakt hoofdzakelijk gebruik van twee lasers met golflengten van ongeveer 10640 nm en 1064 nm, die beide tot het infraroodspectrum behoren. Voor het nauwkeurig snijden van aluminiumlegeringsplaten met een snijnauwkeurigheid op micronniveau, is het vanwege de grote lichtbundel en het grote warmtebeïnvloede gebied gemakkelijk om slakvorming en microscheurtjes aan de snijkant te ontwikkelen, wat uiteindelijk de nauwkeurigheid en het snijresultaat beïnvloedt.
Het lasersnijdsysteem en de methode voor aluminiumlegeringen volgens deze uitvoeringsvorm realiseren het contactloos snijden van het te snijden werkstuk door gebruik te maken van een kleinere pulsbreedte en kortere golflengte van de laserstraal. Hierdoor wordt contactspanningsverlies in het te snijden werkstuk, dat door mechanische methoden kan ontstaan, vermeden. Tijdens het snijproces worden problemen zoals microscheurtjes en slakvorming als gevolg van thermische processen voorkomen. Door een specifieke opspaninrichting te gebruiken om het te snijden werkstuk horizontaal te fixeren, terwijl de snijpositie in de lucht blijft, wordt het snijvlak van het werkstuk aan de achterzijde ondersteund om te voorkomen dat het tijdens het snijden naar beneden valt en de snijkant beschadigt. Door circulerend koelwater in een watertank te gebruiken om het te snijden werkstuk te koelen, wordt de impact van warmte op de omringende materialen verminderd en de snijkwaliteit verder verbeterd. Door een combinatie van meerdere snijpaden te gebruiken om de breedte van de snijnaad te vergroten, wordt de snij-efficiëntie verbeterd.
De bovenstaande uitvoeringsvormen zijn voorkeursimplementaties, maar de implementatie is niet beperkt tot de bovenstaande uitvoeringsvormen. Alle andere wijzigingen, aanpassingen, vervangingen, combinaties en vereenvoudigingen die niet afwijken van de geest en principes, dienen als volgt te worden aangebracht. Effectieve vervangingsmethoden vallen allemaal binnen de beschermingsomvang van lasersnijmethoden voor aluminiumlegeringen.
Geplaatst op: 23 mei 2024
