Yn y senarios prosesu manwl gywirdeb uchel ar gyfer peiriannau marcio laser lefel picosecond, y sylfaen, fel y gydran gefnogol graidd o'r offer, mae ei dewis deunydd yn pennu sefydlogrwydd cywirdeb y prosesu yn uniongyrchol. Mae gwenithfaen a haearn bwrw yn ddau ddeunydd cyffredin ar gyfer gweithgynhyrchu sylfaen. Bydd yr erthygl hon yn cynnal cymhariaeth o agweddau megis priodweddau ffisegol, egwyddor gwanhau manwl gywirdeb, a data cymhwysiad ymarferol, gan ddarparu sail wyddonol ar gyfer uwchraddio offer.
I. Gwahaniaethau Priodweddau Deunyddiau: Y Rhesymeg Sylfaenol dros Berfformiad Manwl gywir
Mae gwenithfaen yn graig igneaidd naturiol, a ffurfiwyd trwy grisialu mwynau fel cwarts a ffelsbar yn agos y tu mewn. Fe'i nodweddir gan strwythur trwchus a chaledwch uchel. Mae ei ddwysedd fel arfer rhwng 2.7 a 3.1g/cm³, ac mae ei gyfernod ehangu thermol yn isel iawn, tua (4-8) ×10⁻⁶/℃, a all wrthsefyll dylanwad newidiadau tymheredd ar gywirdeb yr offer yn effeithiol. Yn ogystal, mae microstrwythur unigryw gwenithfaen yn rhoi perfformiad dampio rhagorol iddo, gan ei alluogi i amsugno egni dirgryniad allanol yn gyflym a lleihau ymyrraeth dirgryniad ar gywirdeb prosesu.
Mae gan haearn bwrw, fel deunydd diwydiannol traddodiadol, ddwysedd o tua 7.86g/cm³, cryfder cywasgol cymharol uchel, ond mae'n boeth
Mae'r rhif ehangu (tua 12 × 10⁻⁶/℃) 1.5-3 gwaith yn fwy na rhif gwenithfaen. Ar ben hynny, mae strwythurau graffit naddion y tu mewn i haearn bwrw. Yn ystod defnydd hirdymor, gall y strwythurau hyn arwain at grynodiad straen, gan effeithio ar sefydlogrwydd y deunydd ac o ganlyniad achosi dirywiad mewn cywirdeb.
Ii. Mecanwaith Gwanhau Manwl gywir mewn Peiriannu Lefel Picosecond
Mae gan brosesu laser lefel picosecond ofynion eithriadol o uchel ar gyfer sefydlogrwydd amgylcheddol. Bydd unrhyw anffurfiad bach o'r deunydd sylfaen yn cael ei chwyddo i ganlyniad y prosesu. Mae amrywiadau tymheredd, dirgryniadau a gynhyrchir gan weithrediad offer, blinder o dan lwyth hirdymor, ac ati, i gyd yn ffactorau allweddol sy'n arwain at wanhau cywirdeb.
Pan fydd y tymheredd yn newid, mae maint gwenithfaen yn newid ychydig oherwydd ei gyfernod ehangu thermol isel. Bydd cyfernod ehangu thermol cymharol fawr haearn bwrw yn achosi i'r sylfaen gael ei hanffurfio sy'n anodd ei ganfod â'r llygad noeth. Bydd yr anffurfiad hwn yn effeithio'n uniongyrchol ar sefydlogrwydd llwybr optegol y laser ac yn achosi i'r safle marcio symud. O ran dirgryniad, gall nodwedd dampio uchel gwenithfaen wanhau dirgryniad 100Hz o fewn 0.12 eiliad, tra bod haearn bwrw angen 0.9 eiliad. O dan amodau dirgryniad amledd uchel, mae cywirdeb prosesu offer â seiliau haearn bwrw yn fwy tueddol o amrywiadau.
III. Cymhariaeth o Ddata Gwanhau Manwl gywir
Yn ôl profion sefydliadau proffesiynol, yn ystod y llawdriniaeth marcio laser picosecond parhaus 8 awr, mae gwanhad cywirdeb lleoli echelin XY yr offer â sylfaen gwenithfaen o fewn ±0.5μm. Mae gwanhad manwl gywirdeb yr offer â sylfaen haearn bwrw yn cyrraedd ±3μm, gyda gwahaniaeth sylweddol. Mewn amgylchedd efelychiedig gyda newid tymheredd o 5 ℃, dim ond +0.8μm yw gwall anffurfiad thermol yr offer â sylfaen gwenithfaen, tra bod gwall yr offer â sylfaen haearn bwrw mor uchel â +12μm.
Ar ben hynny, o safbwynt defnydd hirdymor, dim ond 0.03% yw cyfradd camfarnu seiliau gwenithfaen, tra bod cyfradd camfarnu seiliau haearn bwrw mor uchel â 0.5% oherwydd problemau sefydlogrwydd strwythurol. Mae'r data hyn yn dangos yn llawn, o dan ofynion manwl gywirdeb prosesu lefel picosecond, fod mantais sefydlogrwydd y sylfaen wenithfaen yn sylweddol.
Iv. Awgrymiadau Uwchraddio a Chymwysiadau Ymarferol
I fentrau sy'n anelu at gywirdeb prosesu eithaf, mae uwchraddio'r sylfaen haearn bwrw i'r sylfaen wenithfaen yn ffordd effeithiol o wella perfformiad yr offer. Yn ystod y broses uwchraddio, dylid rhoi sylw i gywirdeb prosesu'r sylfaen wenithfaen i sicrhau bod gwastadrwydd yr wyneb yn bodloni'r gofynion dylunio. Ar yr un pryd, ar y cyd â dyfeisiau ategol fel y system ynysu dirgryniad arnofio aer, gellir optimeiddio perfformiad gwrth-ddirgryniad yr offer ymhellach.
Ar hyn o bryd, mewn diwydiannau fel gweithgynhyrchu sglodion lled-ddargludyddion a phrosesu cydrannau optegol manwl gywir, mae peiriannau marcio laser gyda sylfaen gwenithfaen wedi cael eu mabwysiadu'n eang, gan wella cynnyrch cynnyrch ac effeithlonrwydd cynhyrchu yn effeithiol. Er enghraifft, ar ôl i wneuthurwr cydrannau optegol penodol uwchraddio'r offer sylfaen haearn bwrw, cynyddodd cyfradd cymhwyso manwl gywirdeb y cynnyrch o 82% i 97%, a gwellwyd effeithlonrwydd cynhyrchu yn sylweddol.
I gloi, wrth uwchraddio peiriannau marcio laser lefel picosecond yn y bôn, mae gwenithfaen, gyda'i sefydlogrwydd thermol rhagorol, perfformiad dampio uchel a'i allu cadw cywirdeb hirdymor, wedi dod yn ddewis delfrydol sy'n well na haearn bwrw. Gall mentrau ddewis deunyddiau sylfaen yn rhesymol yn seiliedig ar eu gofynion prosesu a'u cyllidebau eu hunain i gyflawni uwchraddiad cynhwysfawr o berfformiad offer.
Amser postio: Mai-19-2025