Huruvida hjälpgas behövs för laserskärning av kiselnitrid (Si₃N₄) beror på materialdensitet och tjocklek.
1. Applikationsscenarier
----Porös Si₃N₄ med låg densitet (8 mm): Kan skäras med 1kW QCW-laser (topp 3kW) med hjälp av luft och specialiserade parametrar; kvalitet är acceptabelt.
----Tät, varmpressad Si₃N₄ (8 mm): Även med en 10kW topplaser rekommenderas kväveassistans. Luft bör undvikas.
2. Nyckelprinciper
För 8 mm tjock Si₃N4 involverar laserskärning termisk ablation och förgasning. Assist gas spelar tre avgörande roller:
----- Ta bort smält/förångad rest: Höga temperaturer producerar smält Si och SiO₂; utan gas täpps snittet till, vilket orsakar ofullständiga skärsår eller flisbildning.
---- Kyl och förhindra sprickor: Tjocka skivor ackumulerar hög termisk stress; gas transporterar bort värme och förhindrar brott och kantflisning.
---- Uteslut syre för att undvika oxidation: Luft eller O₂ bildar ett oxidskikt som svärtar snittet, ökar grovheten och minskar styrkan.
3. Hjälpgasval
----Högrent kväve (N₂, 99,99%): Vanligast och mest kostnadseffektivt; förhindrar oxidation, blåser bort skräp, kyler och lämnar ett rent snitt. Tryck: 0,6–0,8 MPa. Lämplig för clips, positioneringsklämmor, komplexa delar, halvledar- och NEV-komponenter.
----Argon med hög renhet (Ar, 99,999%): Inert, mindre värmepåverkad zon, extremt jämna snitt med nästan ingen flisning. Idealisk för fordonskvalitet och högprecisionssubstrat men dyrt.
---- Luft eller O₂ förbjuden: Orsakar svärtade skärsår, grader, allvarliga flisor; oacceptabelt för precisionskeramik.
4. Praktiska parametrar
----Lasertyp: Fiberlaser / UV pikosekund
----Assisterande gas: N₂ med hög renhet, 0,7 MPa
----Ström: Fiberlaser 500–1000W
----Skärmetod: Ringskärning i lager, 3–4 pass för att förhindra sprickbildning
----Fokus: Negativt fokus (under materialets yta) säkerställer enhetlig skärning
YCLaser tillhandahåller laserbehandling för olika hårda och spröda material, inklusive gratis provtagning och processoptimering.Kontakta oss för en skräddarsydd lösning.
