Introduktion
Med en hög-laserskärmaskin kan du bearbeta mer än bara standardmetaller och keramik. Metall-keramiska kompositer öppnar nya möjligheter för precisionstillverkning. Den här guiden täcker de typer av kompositer som är lämpliga för laserskärning, deras tillämpningar och viktiga försiktighetsåtgärder för att optimera produktionen.
Nyckel takeaways
De flesta laminerade, infiltrerade, skelett-förstärkta och gradientkompositer kan laserskäras.
Hög-fiberlasrar rekommenderas för tjocka plåtar, medan UV- eller pikosekundlasrar är bäst för tunna ark och mikrodelar.
Material med stora termiska expansionsskillnader, hög porositet eller extrem sprödhet kräver noggrann parameterkontroll för att undvika sprickbildning eller flisbildning.
1. Laminerade kompositer
Den vanligaste och enklaste att skära, bildad genom att stapla eller binda keramiska plåtar med metallskikt.
Exempel:
Al₂O₃ + Cu / Rostfritt stål → Vakuumsubstrat, elektroniska höljen
Si3N4 + Cu/Ti -> IGBT- och AMB-substrat
AlN + Cu → Elektroniska substrat med hög-termisk-ledningsförmåga
ZrO₂ + Ti / Ni → Sensorer och medicinska komponenter
SiO₂ + Ti / Stål → Aerospace tätningskomponenter
2. Infiltrerade eller sintrade kompositer
Metall infiltrerar ett keramiskt skelett och skapar en stabil struktur som är lämplig för laserskärning.
Exempel:
SiC + Al / Mg → Flygkylflänsar
Al₂O₃ + Cu/Ag → Elektroder med hög-termisk-ledningsförmåga
WC + Co / Ni → Hårdmetaller
3. Partikel-förstärkta metallmatriskompositer
Keramiska partiklar inbäddade i en metallmatris, vanligtvis släta att skära. Metallen absorberar lasern, medan partiklarna smälter eller förångas, vilket minimerar flisning.
Exempel:
Al + SiC → Aerospace elektroniska kylflänsar
Mg + SiC/Al2O3 → Strukturella komponenter
Cu + Al₂O₃ / ZrO₂ → Hög- ledande elektroder
4. Funktionellt graderade kompositer
Gradvis termisk expansion minskar spänningskoncentrationen, vilket gör laserskärning säkrare och -fri, som ofta används för flyg- och rymdkomponenter med hög-temperatur.
Exempel:
Al2O3 -> Kovar
SiC → Ti
ZrO₂ → Rostfritt stål
5. Metalliserad keramik
Mo-Mn metalliserad keramik och Ag-Cu-Ti aktiva-lödenheter kan laserskäras för konturer, hål och slitsar. Undvik att överhetta lödsömmen.
Exempel:
Mo-Mn-metalliserad Al₂O₃ → Lödlödda keramiska komponenter
Ag-Cu-Ti aktiva-lödningsenheter
Rekommenderas inte eller var försiktig
Skumkeramik med hög-porositet + metall → benägen att brännas, flisas, deformeras
Mycket tjocka olika lager utan gradienter → termisk obalans, sprickrisk
Kompositer som innehåller glas med låg-smältpunkt- → bubbling, delaminering
