Op it mêd fan pikosekonde-nivo lasermarkearringsmasines is presyzje de kearnindikator foar it evaluearjen fan 'e prestaasjes fan' e apparatuer. De basis, as in wichtige drager foar it lasersysteem en presyzjekomponinten, beynfloedet it materiaal direkt de stabiliteit fan 'e ferwurkingskrektens. Granyt en getten izer, as twa mainstream basismaterialen, hawwe wichtige ferskillen yn 'e presyzje-dempingskarakteristiken tidens ultrafijne ferwurking op pikosekonde-nivo. Dit artikel sil de prestaasjesfoardielen en neidielen fan 'e twa djip analysearje om in wittenskiplike basis te jaan foar it upgraden fan apparatuer.
Materiaaleigenskippen bepale de basis fan presyzje
Granyt is yn essinsje in stollingsgesteente dat oer hûnderten miljoenen jierren troch geologyske prosessen foarme is. De ynterne kristalstruktuer is ticht en unifoarm, mei in lineêre útwreidingskoëffisjint fan sa leech as 0,5-8 × 10⁻⁶/℃, te fergelykjen mei dy fan presyzjelegeringen lykas indiumstiel. Dizze eigenskip makket de dimensjonele feroaring hast ferwaarloosber as de omjouwingstemperatuer fluktuearret, wêrtroch't optyske paadferskowing en meganyske flaters feroarsake troch termyske útwreiding en krimp effektyf foarkommen wurde. Derneist is de tichtheid fan granyt sa heech as 2,6-2,8 g /cm³, wat fan natuere in poerbêste trillingsabsorpsjekapasiteit hat. It kin de hege frekwinsjetrillingen dy't generearre wurde tidens laserferwurking fluch ferswakje, wêrtroch't de stabiliteit fan it optyske systeem en bewegende ûnderdielen garandearre wurdt.
Gietijzeren basis wurdt in soad brûkt fanwegen har poerbêste gietprestaasjes en kostenfoardielen. De typyske flake grafytstruktuer fan griis getten izer jout it bepaalde dempingsprestaasjes, dy't sawat 30% oant 50% fan 'e trillingsenerzjy kinne opnimme. De termyske útwreidingskoëffisjint fan getten izer is lykwols sawat 10-12 × 10⁻⁶/℃, wat 2-3 kear dy fan granyt is. Under de opgarjen fan waarmte dy't ûntstiet troch lange-termyn trochgeande ferwurking, is dimensjonele deformaasje gefoelich foar. Tagelyk is der gietspanning yn it getten izer. As de spanning frijkomt tidens it gebrûksproses, kin dit ûnomkearbere feroaringen feroarsaakje yn 'e flakheid en perpendiculariteit fan' e basis.
It presyzje-dempingsmeganisme yn pikosekonde-nivo-ferwurking
Pikosekonde-laserferwurking, mei syn ultra-koarte pulseigenskippen, kin fyn ferwurking berikke op submikronnivo of sels nanometernivo, mar it stelt ek strange easken foar de stabiliteit fan 'e apparatuer. De graniten basis, mei syn stabile ynterne struktuer, kin de trillingsreaksje op submikronnivo kontrolearje ûnder hege-frekwinsje laserynfloed, wêrtroch't de posysjonearringskrektens fan 'e laserfokus effektyf behâlden wurdt. De mjitten gegevens litte sjen dat de lasermarkearmasine mei in graniten basis noch in ôfwiking fan 'e linebreedte binnen ± 0,5 μm behâldt nei trochgeande 8-oere pikosekondeferwurking.
As de getten izeren basis bleatsteld wurdt oan de hege-frekwinsje trilling fan in pikosekonde laser, sil de ynterne nôtstruktuer mikroskopyske wurgens ûndergean troch trochgeande ynfloed, wat resulteart yn in ôfname fan 'e styfheid fan' e basis. Monitoringgegevens fan in bepaalde healgeleiderproduksjebedriuw litte sjen dat nei seis moannen operaasje de fermindering fan 'e ferwurkingsnauwkeurigens fan apparatuer mei getten izeren basissen 12% berikt, wat benammen manifestearre wurdt as in tanimming fan 'e rûchheid fan linekanten en in útwreiding fan posysjonearringsflaters. Tagelyk is getten izer relatyf gefoelich foar miljeu-fochtigens. Langduorjend gebrûk is gefoelich foar roest, wat de efterútgong fan presyzje fierder fersnelt.
Ferifikaasje fan prestaasjesferskillen yn praktyske tapassingen
Op it mêd fan 3C elektroanyske presyzjekomponintferwurking hat in bekende ûndernimming in ferlykjende test útfierd op 'e prestaasjes fan twa soarten materiaalbasen. Yn it eksperimint waarden twa pikosekonde lasermarkearmasines mei deselde konfiguraasje foarsjoen fan respektivelik graniten en getten izeren basen om it glês fan mobile tillefoanskermen mei in breedte fan 0,1 mm te snijen en te markearjen. Nei 200 oeren trochgeande ferwurking wie de behâldsnauwkeurigens fan 'e graniten basisapparatuer 98,7%, wylst dy fan 'e getten izeren basisapparatuer mar 86,3% wie. De rânen fan it glês dat troch de lêste ferwurke waard, lieten dúdlike seagetoskdefekten sjen.
By de produksje fan loftfeartkomponinten reflektearje de lange-termyn monitoringgegevens fan in bepaald ûndersyksynstitút de ferskillen yntuïtiver: De lasermarkearmasine mei in graniten basis hat in kumulative presyzjefermindering fan minder dan 3 μm binnen in libbensdoer fan fiif jier; Nei trije jier hat de ferwurkingsflater fan 'e apparatuer mei getten izeren basis feroarsake troch de deformaasje fan' e basis lykwols de prosesstandert fan ± 10 μm oertroffen, en moat de algemiene masinenauwkeurigenskalibraasje útfierd wurde.
Suggesties foar it opwurdearjen fan besluten
As bedriuwen hege-presyzje en lange-syklus stabile ferwurking as har kearn easken nimme, foaral op it mêd fan healgeleiderchips en presyzje optyske komponinten, binne graniten bases, mei har treflike termyske stabiliteit en trillingsbestriding, in ideale kar foar upgrades. Hoewol de earste oanskafkosten 30% oant 50% heger binne as dy fan getten izer, kinne de fermindere frekwinsje fan presyzjekalibraasje en downtime fan apparatuer foar ûnderhâld, út it perspektyf fan 'e folsleine libbenssykluskosten, de algemiene foardielen signifikant ferbetterje. Foar tapassingsscenario's mei relatyf lege easken foar ferwurkingskrektens en beheinde budzjetten, kinne getten izeren bases noch altyd brûkt wurde as in oergongsoplossing ûnder it útgongspunt fan ridlik kontrolearjen fan 'e gebrûksomjouwing.
Troch systematysk de presyzje-dempingskarakteristiken fan granyt en getten izer te fergelykjen yn pikosekonde-nivo-ferwurking, kin sjoen wurde dat it kiezen fan it juste basismateriaal in wichtige stap is om de ferwurkingskrektens en betrouberens fan 'e lasermarkearringsmasine te ferbetterjen. Bedriuwen moatte, yn it ljocht fan har eigen technologyske easken en kostenoerwagings, wittenskiplike besluten nimme oer it basisupgradeplan om in solide apparatuerbasis te leverjen foar high-end produksje.
Pleatsingstiid: 22 maaie 2025