معمولا چگونگی استفاده از لیزر برای برش مواد، قطعات و اجزای سازه ها برای تولید محصولات نهایی بزرگتر در صنایع هوا فضا و اتومبیل از دغدغه های متولیان این حوزه ها بوده است، زیرا با پیشرفت فناوری قطعات بسیار پیچیده تر شده اند. این امر برای برش لیزری صنایع الکترونیک نیز به همین منوال بوده است. آن روزهایی که کامپیوتر ها به اندازه یک اتاق  بود، گذشته است. اکنون به لطف پیشرفت های انجام شده در گوشی های هوشمند، همان کامپیوتر با قابلیت های بیشتر در دستان شماست.

این بدان معنی است که قطعات الکترونیکی و محصولات نهایی تکمیل شده به لطف برش لیزری صنایع الکترونیک عملا به یک موم برای مشتریان تبدیل شده اند. همانطور که محصولات نهایی دائما در حال سازگار شدن با نیاز های روز بازار است، فرایند های ساخت نیز در پشت صحنه اتفاق می افتد. یکی از این پیشرفت ها استفاده از لیزر برای برش است، که کسب اطلاعاتی هر چند کوتاه درباره چگونگی تاثیر آن بر کارکرد صنایع مختلف شامل الکترونیک خالی از فایده نخواهد بود.

اطلاعات پیش زمینه برش لیزری صنایع الکترونیک

اطلاعات پیش زمینه برش لیزری صنایع الکترونیک

جای تعجب نیست که فناوری لیزر در الکترونیک، یک صنعت عظیم است. از آنجا که جهان به طور فزاینده ای به سوی دیجیتال و تکنولوژیک شدن گام برداشته است، نیاز روزافزون به تولید قطعات و محصولات الکترونیکی وجود دارد. در جهان، به ویژه به لطف افزایش مصرف کالاهای الکترونیک، شاهد افزایش مصرف الکترونیک در حدود 5٪ در سال بوده ایم. افزایش تحقیق و توسعه در برش لیزری صنایع الکترونیک باعث کوچکتر شدن قطعات، تولید سریعتر محصولات می شود، این همه در حالی است که به دنبال راه هایی برای افزایش کارایی و قدرت در عین کاهش هزینه ها هستید.

از آنجایی که صنعت الکترونیک شامل صدها قطعه پیچیده است، برای فرایند برش لیزر بسیار مناسب خواهد بود. برش لیزری یکی از دلایلی است که می توانیم از دستگاه های با تکنولوژی برتر استفاده کنیم. با نگاهی به فرآیندی که شامل همه این عوامل است، برش لیزری صنایع الکترونیک یک انتخاب طبیعی بود.

چرا از برش لیزر در این صنعت استفاده می شود؟

چرا از برش لیزر در این صنعت استفاده می شود؟

بزرگترین دلیل استفاده از فناوری برش لیزر که چنین کاربرد گسترده ای در صنعت الکترونیک پیدا کرده است، توانایی آن در برش قطعات کوچک و دارای پیچیدگی است. با کوچکتر شدن اندازه این قطعات، دور شدن از روشهای معمولی برش که به چشم انسان متکی است بسیار مهم بود. برش لیزری صنایع الکترونیک پاسخ این مسئله بود. این مکانیزم که در اصل یک فرایند تمام اتومات است که می تواند به سرعت بین چندین برنامه و مواد جابجا شود، قادر است قطعات کوچک را با نهایت دقت برش دهد. همه اینها در حالی است که یک خروجی بی نهایت واضح و یک محصول نهایی قابل اعتماد به جا می گذارد.

همچنین این فرآیند همچنین آسیب کمتری از حرارت در بخش پیرامونی قطعه الکترونیکی می شود، زیرا:

  • چنین عملی یک فرآیند بدون تماس است
  • هزینه تعمیر و نگهداری کمی دارد
  • فقط به قطعات قابل تعویض ارزان نیاز دارد
  • مصرف برق بسیار کمتری نسبت به سایر فرایندها دارد (در حدود 10 کیلووات در مقایسه با 50 کیلووات سایر فرایندهای برش)

در نهایت این مکانیزم یکی از ایمن ترین اشکال فرآیندهای برش لیزری صنایع الکترونیک در بازار است. در حالی که روش های متداول ابزار برش را به شکل در دید اجرا می کنند، لازم است که پرتو لیزر مورد استفاده در یک باکس ایمنی محصور شود. هنگام کار با چنین قطعات کوچکی با چنین سرعتی، این یک مورد ضروری و مورد  استقبال عموم است.

برش لیزری چگونه استفاده می شود؟

در زیر برخی از کاربردهای این فرآیند مبتنی بر پرتوهای لیزر در الکترونیک را بررسی می کنیم:

برش قطعات

از لیزر برای برش اجزای سازنده محصولات نهایی استفاده می شود، مانند پلاستیک و فلز که تلفن های همراه را در بر می گیرد. لیزرها چه خود اجزا اصلی باشند و چه مواد کامپوزیت مورد استفاده، برای کار با بسیاری از مواد غیر فلزی بسیار مناسب هستند.

برش کارت ها و صفحه مدار چاپی

صنایع الکترونیک و نیمه هادی به دلیل استفاده از کارت ها و برد مدار چاپی که با لیزر برش داده می شوند، ارتباط تنگاتنگی دارند. اعم از صفحه مدار چند لایه، صفحه مدار انعطاف پذیر یا انواع دیگر، فرایندی سازگار است که می تواند با طیف گسترده ای از قطعات و محصولات کار کند. بزرگترین فایده برش لیزری صنایع الکترونیک و برای برش برد مدار این است که هیچ جایی برای روند برش نباید خالی بماند، درست همانطور که قبلاً انجام شده بود. در همین حال می توان تابلوهای مدار را با سرعت حتی کمتری تولید کرد، بدون اینکه بدانید برش لیزر هیچ مشکلی برای کاهش آن ندارید.

نگاهی به برش لیزری به صورت عام

نگاهی به برش لیزری به صورت عام

برش لیزر به ویژه یک فرآیند حرارتی است که در آن از پرتو لیزر متمرکز برای ذوب مواد در یک منطقه و به شکل موضعی استفاده می شود. برای دفع مواد مذاب و جلوگیری از تجمع آن بر سطح  پوسته از مکانیزم جت مبتنی بر گاز به شکل محوری استفاده می شود. برش مداوم با انتقال پرتوی لیزر یا قطعه کار تحت کنترل CNC تولید می شود.

سه نوع عمده برش لیزری وجود دارد:

  • برش همجوشی
  • برش شعل
  • برش از راه دور

برش همجوشی

در برش همجوشی، از گاز بی اثر (به طور معمول ازت) برای دفع مواد مذاب از سطح پوسته استفاده می شود. گاز نیتروژن برون گرمایی با ماده مذاب واکنش نشان نداده و در نتیجه به انرژی ورودی هیچ کمک نمی کند.

برش شعله

در برش شعله، از اکسیژن به عنوان گاز کمکی استفاده می شود. در این حالت علاوه بر اعمال نیروی مکانیکی بر روی ماده مذاب، یک واکنش گرمازا ایجاد می نماید که انرژی ورودی به فرآیند را افزایش می دهد.

برش از راه دو

در برش از راه دور، مواد توسط پرتوی لیزر با شدت بالا تا حدی تبخیر می شوند (ذوب می شوند)، و اجازه می دهند ورق های نازک بدون گاز کمکی برش داده شوند.

فرآیند برش لیزری صنایع الکترونیک به سیستم های آفلاین CAD / CAM که سیستم های تخت و سه محور یا ربات های شش محور را برای برش لیزری سه بعدی کنترل می کنند، جلوه ای تازه به اتوماسیون می بخشد. بهبود در دقت، مربع بودن لبه و کنترل ورودی گرما به این معنی است که فرایند لیزر به طور فزاینده ای جایگزین سایر روش های برش پروفایل، مانند پلاسما و سوخت اکسی می شود.  دستگاه های پیشرفته برش لیزری صنایع الکترونیک بسیاری برای اهداف برش در بازار وجود دارند که می توانند برای برش فلزات، چوب ها و جنگل های مهندسی شده مورد استفاده قرار گیرند.