激光微加工在精密電子領(lǐng)域的應(yīng)用
傳統(tǒng)加工工藝的優(yōu)勢(shì)與不足
據(jù)了解，電子器械激光微加工系統(tǒng)解決方案主要分為三大部分，一是激光切割機(jī)，二是配套的激光打標(biāo)機(jī)，三是配套的激光焊接機(jī)。對(duì)激光微加工設(shè)備的需求，主要還是在于電子器械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。一方面電子器械有形狀多樣，材料多樣，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，另一方面，它的管壁比較薄，加工精度比較高的要求。
典型案例包括SMT模板、筆記本電腦的外殼殼體、手機(jī)后蓋、觸控筆館、電子煙管、介質(zhì)飲料吸管、汽車(chē)閥芯、閥芯管、散熱管、電子管等產(chǎn)品。目前，傳統(tǒng)的加工工藝如車(chē)削、銑削、磨削、線切割、沖壓、高速鉆、化學(xué)蝕刻、注塑成型、MIM工藝、3D打印等，各具優(yōu)勢(shì)，也各有不足。
如車(chē)削，它架構(gòu)材料的品種非常的廣泛，它表面加工質(zhì)量好，加工成本適中，但是它不適合加工薄壁。銑削、磨削也是如此。線切割的表面真的也非常的好，但是加工效率低。沖壓的效率非常高，成本也比較低，加工的形狀也比較好，但是它的加工的沖壓邊緣的毛刺以及它的指示精確度相對(duì)是比較低。化學(xué)蝕刻的效率很高，但是最關(guān)鍵就是說(shuō)它的環(huán)保問(wèn)題，是現(xiàn)在各個(gè)層次日益突出的一個(gè)要求。近幾年深圳對(duì)環(huán)保要求非常嚴(yán)格，所以很多從事化學(xué)蝕刻的工廠都往外搬，這就是電子器械架構(gòu)存在的一些主要問(wèn)題。
而激光技術(shù)在精密薄壁件精細(xì)加工領(lǐng)域，則具有與傳統(tǒng)機(jī)加工工藝互補(bǔ)性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為市場(chǎng)需求越來(lái)越廣闊的新工藝。
在精密薄壁件精細(xì)加工領(lǐng)域，微加工的切管設(shè)備與傳統(tǒng)機(jī)加工工藝互補(bǔ)性強(qiáng)，在激光切割方面，可加工金屬與非金屬材料的任意復(fù)雜開(kāi)口形狀，打樣方便，打樣成本低。精細(xì)加工精度高（±0．01mm），切割縫寬小，加工效率高，掛渣少。加工良率高，一般不低于98％；在激光焊接方面，目前大部分還處在金屬里面的互相連接，有一部分是非金屬材料的焊接，比如醫(yī)療管件和管件的密封焊接，汽車(chē)的透明注塑件焊接；激光打標(biāo)可在金屬與非金屬材料工件表面鐳雕任何圖形（流水號(hào)、二維碼、logo標(biāo)識(shí)等）。而激光切割不足的地方在于它的成本還是比機(jī)械加工高。
目前在激光微加工設(shè)備在電子器械加工的應(yīng)用，主要有以下相關(guān)應(yīng)用。激光切割方面，包括SMT不銹鋼模板、銅、鋁、鉬、鎳鈦、鎢、鎂、鈦片、鎂合金、不銹鋼、碳纖維ABCD件、陶瓷、FPC電子電路板、觸控筆不銹鋼管件、鋁音響、凈化器等智能家電等；激光切割、挖盲槽以及焊接方面，包括不銹鋼、復(fù)合材料電池蓋等；激光切割、焊接、打標(biāo)方面，包括鋁、不銹鋼、陶瓷、塑料、手機(jī)零件、電子陶瓷等。
激光切割工藝原理及影響因素
激光在中國(guó)從開(kāi)始應(yīng)用到現(xiàn)在大概近30年，用了各種各樣不同的激光設(shè)備。激光切割的工藝原理是激光切割過(guò)程是激光從激光器中打出，經(jīng)過(guò)光路傳輸系統(tǒng)并通過(guò)激光切割頭最終聚焦在原材料的表面，同時(shí)將一定壓力的輔助氣體（如氧氣、壓縮空氣、氮?dú)狻鍤獾龋┐翟诩す馀c材質(zhì)作用區(qū)域，用于去除切口的碎渣并冷卻激光作用區(qū)。
切割質(zhì)量主要是看切割尺寸精度的高低和切割表面質(zhì)量的好壞，切割表面質(zhì)量包括：切口寬度、切口表面粗糙度、熱影響區(qū)的寬度、切口斷面的波紋以及切口斷面或下表面掛渣情況。
影響切割質(zhì)量的因素很多，主要因素可以分為三類(lèi)：一是被加工工件特性；二是機(jī)器本身的性能（機(jī)械系統(tǒng)精度、工作臺(tái)的振動(dòng)等）和光學(xué)系統(tǒng)的影響（波長(zhǎng)、輸出功率、頻率、脈寬、電流、光束模式、光束形狀、直徑、發(fā)散角、焦距、焦點(diǎn)位置、焦深、光斑直徑等）；三是加工工藝參數(shù)（材料的進(jìn)給速度、精度，輔助氣體參數(shù)，噴嘴的形狀和孔尺寸，激光切割路徑的設(shè)置等）。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用案例
據(jù)了解，激光微加工設(shè)備針對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行自主研發(fā)以及應(yīng)用。從Yunco Precision激光微加工系統(tǒng)關(guān)鍵功能部件分解圖可以看出，精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括直線軸、旋轉(zhuǎn)軸、Auto－Feeding進(jìn)給系統(tǒng)，全球僅Aerotech、Nutec、Yunco提供該平臺(tái)。它的創(chuàng)新點(diǎn)是在于關(guān)鍵的功能模塊化的設(shè)計(jì)，第二個(gè)是軟件在線誤差測(cè)量和補(bǔ)正加工技術(shù)，第三個(gè)是個(gè)性化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，第四個(gè)是參數(shù)化激光向心和垂直入射加工技術(shù)，第五是高柔性系統(tǒng)工藝能力，第六個(gè)是開(kāi)放性數(shù)控軟件平臺(tái)。
基于多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，用于電子器械領(lǐng)域的激光微加工系統(tǒng)，包括筆電類(lèi)產(chǎn)品、手機(jī)類(lèi)產(chǎn)品、觸控筆管件、智能家電、電子陶瓷、電子基板、柔性電路板、電子管類(lèi)器械與電子平面器械。針對(duì)各類(lèi)不同細(xì)分領(lǐng)域，都有相應(yīng)配套的解決方案。
