Introducere
Cu o mașină de tăiat cu laser de-înaltă precizie, puteți prelucra mai mult decât metale și ceramică standard. Compozitele metal-ceramice deschid noi oportunități pentru fabricarea de precizie. Acest ghid acoperă tipurile de compozite potrivite pentru tăierea cu laser, aplicațiile acestora și măsurile de precauție cheie pentru optimizarea producției.
Recomandări cheie
Majoritatea compozitelor laminate, infiltrate, armate cu schelet-și gradient pot fi tăiate cu laser.
Laserele cu fibre-de mare putere sunt recomandate pentru plăcile groase, în timp ce laserele UV sau picosecunde sunt cele mai bune pentru foile subțiri și micropiese.
Materialele cu diferențe mari de dilatare termică, porozitate ridicată sau fragilitate extremă necesită un control atent al parametrilor pentru a evita crăparea sau ciobirea.
1. Compozite laminate
Cel mai comun și mai ușor de tăiat, format prin stivuirea sau lipirea foilor ceramice cu straturi metalice.
Exemple:
Al₂O₃ + Cu / Oțel inoxidabil → Substraturi de vid, carcase electronice
Si₃N₄ + Cu / Ti → substraturi IGBT și AMB
AlN + Cu → Substraturi electronice cu conductivitate-termică-înaltă
ZrO₂ + Ti / Ni → Senzori și componente medicale
SiO₂ + Ti / Oțel → Componente de etanșare aerospațială
2. Compozite infiltrate sau sinterizate
Metalul se infiltrează într-un schelet ceramic, creând o structură stabilă potrivită pentru tăierea cu laser.
Exemple:
SiC + Al / Mg → Radiatoare aerospațiale
Al₂O₃ + Cu / Ag → Electrozi cu conductivitate-termică- ridicată
WC + Co / Ni → Carbure cimentate
3. Compozite cu matrice metalică armată cu particule-
Particule ceramice încorporate într-o matrice metalică, în general netede pentru tăiere. Metalul absoarbe laserul, în timp ce particulele se topesc sau se vaporizează, minimizând ciobirea.
Exemple:
Al + SiC → Radiatoare electronice aerospațiale
Mg + SiC / Al₂O₃ → Componente structurale
Cu + Al₂O₃ / ZrO₂ → Electrozi conductivi de înaltă-rezistență
4. Compozite gradate funcțional
Expansiunea termică treptată reduce concentrația de stres, făcând tăierea cu laser mai sigură și lipsită de fisuri-, adesea folosită pentru componentele aerospațiale cu temperatură înaltă-.
Exemple:
Al₂O₃ → Kovar
SiC → Ti
ZrO₂ → Oțel inoxidabil
5. Ceramica metalizata
Ceramica metalizată cu Mo-Mn și ansamblurile de lipire activă Ag{{-Cu{-Ti- pot fi tăiate cu laser pentru contururi, găuri și fante. Evitați supraîncălzirea cusăturii de brazare.
Exemple:
Mo-Mn Al₂O₃ metalizat → Componente ceramice brazate
Ag-Cu-Ti active-ansamblurile de brazare
Nu este recomandat sau utilizați precauție
Ceramica cu spumă de-porozitate mare + metal → predispus la ardere, ciobire, deformare
Straturi foarte groase, diferite, fără gradienți → nepotrivire termică, risc de fisurare
Compozite care conțin sticlă cu punct de topire scăzut-- → barbotare, delaminare
