Hvorvidt hjælpegas er nødvendig til laserskæring af siliciumnitrid (Si₃N₄) afhænger af materialedensitet og tykkelse.
1. Applikationsscenarier
----Porøs, lavdensitet Si₃N₄ (8mm): Kan skæres med 1kW QCW laser (peak 3kW) ved hjælp af luft og specialiserede parametre; kvalitet er acceptabel.
----Tæt, varmpresset Si₃N₄ (8 mm): Selv med en 10 kW spidslaser anbefales nitrogenassistent. Luft bør undgås.
2. Nøgleprincipper
For 8 mm tyk Si₃N4 involverer laserskæring termisk ablation og forgasning. Assist gas spiller tre afgørende roller:
---- Fjern smeltet/fordampet rest: Høje temperaturer producerer smeltet Si og SiO₂; uden gas tilstoppes snittet, hvilket forårsager ufuldstændige snit eller skår.
---- Afkøl og forhindre revner: Tykke plader akkumulerer høj termisk stress; gas transporterer varme væk og forhindrer brud og kantafslag.
---- Udeluk ilt for at undgå oxidation: Luft eller O₂ danner et oxidlag, hvilket gør snittet svært, øger ruheden og reducerer styrke.
3. Assist gasvalg
----Højrenhed nitrogen (N₂, 99,99%): Mest almindelig og omkostningseffektiv; forhindrer oxidation, blæser snavs væk, køler og efterlader et rent snit. Tryk: 0,6–0,8 MPa. Velegnet til clips, positioneringsklemmer, komplekse dele, halvleder- og NEV-komponenter.
----Argon med høj renhed (Ar, 99,999%): Inert, mindre varmepåvirket zone, ekstremt glatte snit med næsten ingen skår. Ideel til biler og højpræcisionsunderlag, men dyrt.
---- Luft eller O₂ forbudt: Forårsager sorte snit, grater, alvorlige afslag; uacceptabel for præcision keramik.
4. Praktiske parametre
----Lasertype: Fiberlaser / UV picosekund
----Assisterende gas: N₂ med høj renhed, 0,7 MPa
---- Strøm: Fiberlaser 500–1000W
----Skæremetode: Ringskæring i lag, 3-4 omgange for at forhindre revner
----Fokus: Negativt fokus (under materialets overflade) sikrer ensartet snit
YCLaser leverer laserbehandling til forskellige hårde og sprøde materialer, herunder gratis prøveudtagning og procesoptimering.Kontakt os for en skræddersyet løsning.
