Meeting Extreme Demands
Application-Laser drilling-DMG MORI

微加工和微处理

微加工包含高度多样化的任务,如钻孔、雕刻、塑形或切割等,并通常伴有极富挑战性的精度和速度要求。在此领域,激光扫描加工在动态、精度和复杂图案或结构加工方面等要远优于其他方法。所加工材料的范围广泛,从塑料、玻璃和陶瓷直到各种各样的金属,应有尽有。

即使加工运动工件(动态),高性能扫描解决方案也能促成短时加工、高动态性、高精度等特点,以及工件位置检测和进一步加工的自动扫描系统跟踪。

微钻孔

为满足微钻孔的严苛要求,通常需要专门针对特定应用的扫描系统。

  • “跳射”应用 – 例如给电路板或太阳能电池钻微孔(金属电极绕通或发射极绕通)– 需要可提供最大生产量及最高精度的扫描系统:

  • 喷油嘴钻孔需要理想的扫描解决方案对自由定义的几何结构(如超精细的正向/负向锥筒或采用亚毫米级高纵横比的理想圆柱和圆形或椭圆形钻孔)进行高精度加工:precSYS

Due to the challenging requirements of microdrilling, special application-specific scan systems are often needed. 'Jump and shoot' applications, such as drilling microvias in circuit boards or solar cells (metal-wrap-through or emitter-wrap-through), require scan systems that provide maximum throughput with the highest precision.
Drilling of injection nozzles requires a scan solution for high-precision fabrication of freely-defined geometries. The precSYS enables fabrication of ultra-fine positively/negatively conical or ideal cylinders and round or elliptical bore holes with high aspect ratios (≥ 10:1). Typical accuracy requirements are in the sub 10 µm range.

微雕刻

微雕刻可产生超细结构,例如用于加工冲压键和圆形键槽或铸模等 3D 形状。用于深雕刻等加工任务,通常需要数小时才能完成。在此领域,2D,2.5D 或 3D 扫描系统必须具有最低的偏移以及最高精度和动态性。

微切割

Application-Microstructuring-Rofin

同样,对于微切割,扫描系统将激光转换为老练的工具,可快速精确切割超细结构或极小半径,而无需后续加工。
结合 USP 激光,可高效地同时执行多个加工步骤。此处,能以高度重复的精度快速反复穿越所需轮廓,且对材料没有热影响。
微切割通常应用于钢化玻璃、金刚石、蓝宝石玻璃(金刚砂)、大猩猩玻璃、陶瓷、记忆金属和 PCB 材料等材料。

微塑形

表面微结构可以改变零件的属性。例如,可以赋予其电子功能、荷叶效应、防滑性能或注塑模具和塑料的革质表面。即便在较大的表面上,也可使用扫描系统快速且精确地定位激光束,经济地建立这些结构。
若要以经济高效的方式加工具有荷叶效应的金属或塑料部件、薄膜太阳能电池(卷对卷工艺)、显示器或智能设备,那么必将面临极大的挑战。对于这类应用,通常需要超低位移高端扫描系统。

微烧结

微烧结对扫描系统的要求类似于深雕刻:最低偏移、最高精度和高动态性。
高性能扫描系统可为医疗技术、航空航天和钟表制造业加工制造高精度的金属功能件。

具有最低高频振动和 20 位分辨率的微加工

激光和扫描系统的同步控制对于最佳加工效果至关重要。除优异的扫描系统外,高分辨率的控件也必不可少。
广泛使用的只有 16 位位置分辨率的 XY2-100 协议对于微加工通常不再合适。在此领域,SCANLAB 开发和推出的 20 位 SL2-100 协议是理想之选。高端扫描系统和控制板,如 RTC5RTC6 支持该协议。

RTC5 和 RTC6 提供专用功能

  • 弧命令
    用于将圆弧直接计算为微向量,以避免超细结构和高速所带来的量化影响

  • 自动激光控制
    用于自动实时调整“激光活跃”控制信号 – 从而调整激光功率 – 甚至在执行向量和弧命令期间也不例外

  • 脉冲选择激光模式及输出同步
    用于直接控制扫描系统与外部定时自由运行脉冲激光(例如 USP 激光)同步

  • 天空文字
    只需增加少量的加工时间即可实现更加完美的边角效果,这完全得益于时间优化的策略

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Glossary

Research Collaborations

DPP Campus  (2020-2025)
研究有望提高激光材料加工生产率的下一代扫描技术。

eVerest  (2016-2018)
用于有效地制造带有设计表面的大型 3D 模具的机器和系统技术

Ultralas  (2010-2013)
高分辨率的超高速激光加工系统,用于批量生产光伏电池

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