{"id":20026,"date":"2020-09-10T06:27:45","date_gmt":"2020-09-10T06:27:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=20026"},"modified":"2020-09-10T06:27:49","modified_gmt":"2020-09-10T06:27:49","slug":"what-method-is-efficient-and-reliable-for-micro-machining-less-than-150-%ce%bcm","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/que-metodo-es-eficiente-y-confiable-para-micro-mecanizado-menos-de-150-%ce%bcm\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 m\u00e9todo es eficiente y confiable para el micromecanizado de menos de 150 \u03bcm?"},"content":{"rendered":"
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La nueva generaci\u00f3n de tecnolog\u00eda de inyecci\u00f3n directa en el cilindro es la tecnolog\u00eda principal en el campo de los motores de autom\u00f3viles. Inyecta con precisi\u00f3n combustible en el cilindro a trav\u00e9s del inyector de combustible y se mezcla completamente con el aire de admisi\u00f3n para dar pleno funcionamiento al efecto de cada gota de combustible.<\/p>\n\n\n\n

Como puede verse en la figura siguiente, hay microporos distribuidos en el inyector, cuyo di\u00e1metro es inferior a 150 micras. El di\u00e1metro del orificio, la rugosidad de la superficie, la posici\u00f3n, la forma, etc., afectar\u00e1n directamente el rendimiento del inyector, por lo que existen requisitos de procesamiento estrictos. Al mismo tiempo, para lograr la rentabilidad, se requiere controlar el tiempo de procesamiento de cada microagujero en unos pocos segundos.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Entonces, el problema es que los requisitos de procesamiento de los microagujeros del inyector superan con creces la capacidad de la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n mec\u00e1nica tradicional. \u00bfQu\u00e9 proceso se utiliza para procesar con precisi\u00f3n estos microagujeros?<\/p>\n\n\n\n

M\u00e9todo de procesamiento tradicional frente a tecnolog\u00eda innovadora de procesamiento de microagujeros<\/h2>\n\n\n\n

En la actualidad, los m\u00e9todos comunes de mecanizado de microagujeros del inyector incluyen principalmente perforaci\u00f3n mec\u00e1nica, EDM y mecanizado l\u00e1ser de femtosegundo.<\/p>\n\n\n\n

El costo de la perforaci\u00f3n mec\u00e1nica es el m\u00e1s alto. Debido a que la herramienta para perforar orificios peque\u00f1os es costosa, f\u00e1cil de usar en el proceso de mecanizado y la herramienta tiene riesgo de fractura, lo que afecta directamente la consistencia del procesamiento de microagujeros y el rendimiento del producto, y el costo de los consumibles es alto.<\/p>\n\n\n\n

Aunque EDM es un poco m\u00e1s flexible que la perforaci\u00f3n mec\u00e1nica en tama\u00f1o, su eficiencia de mecanizado es baja y la rugosidad de la superficie no es la ideal. Especialmente, habr\u00e1 una capa de refundici\u00f3n en la superficie maquinada. Al mismo tiempo, tambi\u00e9n debemos considerar el costo del electrodo y la estabilidad del proceso.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, el l\u00e1ser de femtosegundo no puede producir calor en el proceso de procesamiento, y el microagujero procesado por el l\u00e1ser de femtosegundo no tiene capa de refundici\u00f3n ni rebabas, lo que puede obtener un borde afilado m\u00e1s claro y una mejor calidad de superficie, lo que prolonga la vida \u00fatil de la boquilla.<\/p>\n\n\n\n

Tomando como ejemplo un agujero con un di\u00e1metro de 150 \u03bcm y una profundidad de 0,5 mm, se comparan los resultados de mecanizado de EDM y l\u00e1ser de femtosegundo.<\/p>\n\n\n\n

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El lado izquierdo de la figura muestra el microagujero mecanizado por electroerosi\u00f3n y el lado derecho muestra el microagujero mecanizado por l\u00e1ser de femtosegundo<\/p>\n\n\n\n

It is worth mentioning that we are not unfamiliar with laser processing. So, what’s the difference between femtosecond laser and nanosecond laser and picosecond laser we often hear?<\/p>\n\n\n\n

Let’s make clear the time unit conversion first<\/p>\n\n\n\n

1 ms = 0,001 s = 10-3<\/sup>s <\/p>\n\n\n\n

1\u03bcs=0.000001s=10-6<\/sup>s\u00a0<\/p>\n\n\n\n

1ns=0.0000000001s=10-9<\/sup>s<\/p>\n\n\n\n

1ps =0.0000000000001s=10-12<\/sup>s<\/p>\n\n\n\n

1fs =0.000000000000001s=10-15<\/sup>s<\/p>\n\n\n\n

Si entendemos la unidad de tiempo, sabremos que el l\u00e1ser de femtosegundo es un procesamiento de l\u00e1ser de pulso extremadamente corto, por lo que solo puede ser realmente competente para el procesamiento de alta precisi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Hay orificios de perforaci\u00f3n con l\u00e1ser de nanosegundos, orificios de perforaci\u00f3n con l\u00e1ser de picosegundos y orificios de perforaci\u00f3n con l\u00e1ser de femtosegundos<\/p>\n\n\n\n

Mecanismo de trabajo del l\u00e1ser de femtosegundo<\/h2>\n\n\n\n

Cuando el l\u00e1ser de femtosegundo act\u00faa sobre el procesamiento de metales y no metales, el principio es completamente diferente. Hay una gran cantidad de electrones libres en la superficie del metal. Cuando el l\u00e1ser irradia la superficie met\u00e1lica, los electrones libres se calentar\u00e1n instant\u00e1neamente y los electrones chocar\u00e1n en decenas de segundos voladores. Los electrones libres transmitir\u00e1n energ\u00eda a la red cristalina y formar\u00e1n huecos. Sin embargo, la energ\u00eda de la colisi\u00f3n de electrones libres es mucho menor que la de los iones, por lo que lleva mucho tiempo conducir la energ\u00eda. Sin embargo, este problema ha sido resuelto por cient\u00edficos chinos.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Cuando el l\u00e1ser de femtosegundo act\u00faa sobre materiales no met\u00e1licos, debido a que hay pocos electrones libres en la superficie de los materiales, la superficie de los materiales debe ionizarse antes de la irradiaci\u00f3n l\u00e1ser y luego se generan electrones libres. Los enlaces restantes son consistentes con los materiales met\u00e1licos. Cuando se utiliza un l\u00e1ser de femtosegundo para procesar microagujeros, se forma un peque\u00f1o hoyo en la etapa inicial. Con el aumento del n\u00famero de pulsos, aumenta la profundidad del pozo. Sin embargo, con el aumento de la profundidad, es cada vez m\u00e1s dif\u00edcil que los escombros salgan volando del fondo del pozo. Como resultado, la energ\u00eda de propagaci\u00f3n del l\u00e1ser hacia el fondo es cada vez menor y no se puede aumentar el estado de saturaci\u00f3n de la profundidad, es decir, se perfora un microagujero.<\/p>\n\n\n\n

Aplicaci\u00f3n de la nueva tecnolog\u00eda l\u00e1ser de femtosegundo<\/h2>\n\n\n\n

La aplicaci\u00f3n de la nueva tecnolog\u00eda de l\u00e1ser de femtosegundos apenas est\u00e1 surgiendo. Las principales industrias de aplicaci\u00f3n incluyen: industria de semiconductores, industria de energ\u00eda solar (especialmente tecnolog\u00eda de pel\u00edcula delgada), industria de pantallas planas, microfundici\u00f3n de aleaciones, procesamiento de estructuras de electrodos y aberturas de precisi\u00f3n, procesamiento de materiales dif\u00edciles de aviaci\u00f3n, equipos m\u00e9dicos y otros campos.<\/p>\n\n\n\n

En el contexto de Made in China 2025, la industria manufacturera industrial tradicional se enfrenta a una profunda transformaci\u00f3n. Una de las direcciones es mejorar la eficiencia y recurrir al procesamiento de precisi\u00f3n de alta gama con mayor valor agregado y mayores barreras t\u00e9cnicas. El procesamiento l\u00e1ser est\u00e1 totalmente en l\u00ednea con este tema. Los l\u00e1seres y los equipos de procesamiento l\u00e1ser han surgido en los campos de fabricaci\u00f3n 3C de gama alta, como la producci\u00f3n de m\u00f3dulos de pantalla t\u00e1ctil electr\u00f3nica de consumo, el corte de obleas de semiconductores, etc., y muestran nuevas perspectivas de aplicaci\u00f3n en el procesamiento de zafiro, la producci\u00f3n de vidrio curvo y cer\u00e1mica.<\/p>\n\n\n\n

industria 3c<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Como representante t\u00edpico del l\u00e1ser de pulso ultracorto, el l\u00e1ser de femtosegundo tiene las caracter\u00edsticas de ancho de pulso ultracorto y potencia m\u00e1xima ultraalta. Tiene una amplia gama de objetos de procesamiento, especialmente adecuados para el procesamiento de materiales fr\u00e1giles y materiales sensibles al calor como zafiro, vidrio, cer\u00e1mica, etc., por lo que es adecuado para la industria de microprocesamiento en la industria electr\u00f3nica.<\/p>\n\n\n\n

La raz\u00f3n principal es que la aplicaci\u00f3n del m\u00f3dulo de identificaci\u00f3n de huellas dactilares en los tel\u00e9fonos m\u00f3viles desde el a\u00f1o pasado ha llevado a la compra de l\u00e1ser de femtosegundos. El m\u00f3dulo de huellas dactilares implica el procesamiento l\u00e1ser: \u2460 troceado de obleas, \u2461 corte de virutas, \u2462 corte de cubiertas, \u2463 corte y perforaci\u00f3n de contornos de tablero blando FPC, \u2464 marcado l\u00e1ser, etc. Entre ellos, se procesan principalmente la placa de cubierta de zafiro\/vidrio y el chip IC. Apple 6 ha utilizado oficialmente la identificaci\u00f3n de huellas dactilares desde 2015 y ha promovido la popularidad de varias marcas nacionales. En la actualidad, la tasa de penetraci\u00f3n de la identificaci\u00f3n de huellas dactilares es inferior a 50%. Por lo tanto, todav\u00eda hay un gran espacio de desarrollo para la m\u00e1quina l\u00e1ser utilizada para procesar el m\u00f3dulo de identificaci\u00f3n de huellas dactilares.<\/p>\n\n\n\n

Al mismo tiempo, la m\u00e1quina l\u00e1ser tambi\u00e9n se puede utilizar para perforar PCB, cortar obleas, etc., y el campo de aplicaci\u00f3n est\u00e1 en constante expansi\u00f3n. Especialmente con la aplicaci\u00f3n de materiales fr\u00e1giles de alto valor agregado como el zafiro y la cer\u00e1mica en los tel\u00e9fonos m\u00f3viles en el futuro, los equipos de procesamiento l\u00e1ser se convertir\u00e1n en una parte importante de los equipos de automatizaci\u00f3n 3C. Creemos que el l\u00e1ser de femtosegundo desempe\u00f1ar\u00e1 un papel amplio y profundo en el campo de los equipos de procesamiento autom\u00e1tico 3C en el futuro.<\/p>\n\n\n\n

motor de avi\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

For a long time, China’s engine manufacturing technology has always been a bottleneck restricting the development of aerospace industry. The quality of products is not up to standard from two aspects: one is material technology; the other is material processing technology. Femtosecond laser drilling solves this problem!<\/p>\n\n\n\n

En el campo aeroespacial, la turbina de gas es el primero de los tres componentes clave del motor y su rendimiento determina directamente la calidad del motor. Sin embargo, la temperatura de trabajo del \u00e1labe de la turbina del motor aeron\u00e1utico es de al menos 1400 \u2103, por lo que es necesario utilizar una tecnolog\u00eda de enfriamiento precisa para las piezas de alta temperatura, especialmente los \u00e1labes.<\/p>\n\n\n\n

El enfriamiento de la hoja generalmente se logra mediante una gran cantidad de orificios de pel\u00edcula con diferentes di\u00e1metros. El di\u00e1metro del orificio es de aproximadamente 100 ~ 700 \u03bcm y la distribuci\u00f3n espacial es compleja. La mayor\u00eda de ellos son agujeros inclinados con \u00e1ngulos que van desde los 15\u00b0 hasta los 90\u00b0. Con el fin de mejorar la eficiencia de enfriamiento, la forma de los agujeros es a menudo en forma de abanico o rectangular, lo que trae una gran dificultad para el mecanizado. En la actualidad, el m\u00e9todo principal es EDM de alta velocidad, pero la fabricaci\u00f3n de electrodos de herramientas es extremadamente dif\u00edcil, las piezas procesadas son f\u00e1ciles de usar, la velocidad de procesamiento es lenta, es dif\u00edcil eliminar las virutas de mecanizado en el orificio, no es f\u00e1cil de disipar el calor, por lo que no es adecuado para la producci\u00f3n en masa.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, la superficie de los \u00e1labes de los motores modernos suele estar cubierta con una capa de revestimiento de barrera t\u00e9rmica, que suele ser de material cer\u00e1mico, que no se puede mecanizar mediante EDM tradicional, que es la tecnolog\u00eda clave de la fabricaci\u00f3n avanzada de motores en el futuro. Con el desarrollo de la no metalizaci\u00f3n de los materiales de las palas de los motores, la electroerosi\u00f3n por electroerosi\u00f3n es menos fiable. El mecanizado por l\u00e1ser de femtosegundo tiene muchas ventajas, como una amplia adaptabilidad, alta precisi\u00f3n de posicionamiento, sin deformaci\u00f3n mec\u00e1nica, sin contacto directo, etc. Es muy adecuado para mecanizar microagujeros.<\/p>\n\n\n\n

atenci\u00f3n m\u00e9dica<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

En la actualidad, todo l\u00e1ser de femtosegundo utilizado en el tratamiento refractivo oft\u00e1lmico debe ser uno de los dispositivos m\u00e1s maduros en la aplicaci\u00f3n m\u00e9dica de la tecnolog\u00eda de femtosegundo. Tambi\u00e9n hay procesamiento de expansores, endoscopios y cat\u00e9teres, etc.<\/p>\n\n\n\n

En el tratamiento m\u00e9dico, en comparaci\u00f3n con el l\u00e1ser de pulso largo, la energ\u00eda del l\u00e1ser de femtosegundo est\u00e1 altamente concentrada, casi no hay efecto de transferencia de calor durante la acci\u00f3n, por lo que no causar\u00e1 un aumento de la temperatura del entorno circundante, lo cual es muy importante en la aplicaci\u00f3n m\u00e9dica de cirug\u00eda laser. Por un lado, varios grados de aumento de temperatura se convertir\u00e1n en ondas de presi\u00f3n en un instante y se transmitir\u00e1n a las c\u00e9lulas nerviosas para producir dolor. Por otro lado, puede causar da\u00f1os fatales a los tejidos biol\u00f3gicos. Por lo tanto, el l\u00e1ser de femtosegundo puede lograr un tratamiento seguro, indoloro y no invasivo.<\/p>\n\n\n\n

Avance en la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n l\u00e1ser de femtosegundos<\/h2>\n\n\n\n

Aunque la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n l\u00e1ser de femtosegundo tiene tal poder m\u00e1gico, su desarrollo tambi\u00e9n es muy dif\u00edcil, especialmente en los esfuerzos de integraci\u00f3n de sistemas e ingenier\u00eda tecnol\u00f3gica, existen varias dificultades y la potencia de salida tambi\u00e9n es limitada. Adem\u00e1s, c\u00f3mo formar un conjunto completo de industria de procesamiento microporoso tambi\u00e9n es un problema mundial. Sin embargo, gracias a los esfuerzos de los cient\u00edficos chinos, no solo nos hemos dado cuenta de la practicidad y la integraci\u00f3n del sistema, sino que tambi\u00e9n hemos inventado la tecnolog\u00eda de procesamiento de tornillos, que se puede personalizar de forma privada con diferentes formas de microporos, que se puede decir que es l\u00edder. posici\u00f3n en el mundo.<\/p>\n\n\n\n

Hoy en d\u00eda, con la actualizaci\u00f3n gradual de los est\u00e1ndares de emisi\u00f3n en la industria automotriz en el pa\u00eds y en el extranjero, los desaf\u00edos para los fabricantes de inyectores y sus OEM son cada vez m\u00e1s serios. Los agujeros redondos tradicionales no pueden satisfacer las necesidades de los clientes. Los fabricantes buscan y desarrollan constantemente formas de boquillas especiales y novedosas para cumplir con los requisitos. La flexibilidad y las ventajas del procesamiento por l\u00e1ser de femtosegundos son cada vez m\u00e1s obvias.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Formas especiales y novedosas de orificios de rociado<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The new generation of in cylinder direct injection technology is the mainstream technology in the field of automobile engine. It accurately injects fuel into the cylinder through the fuel injector and fully mixes with the intake air to give full function to the effect of each drop of fuel. As can be seen from the figure…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20026"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20026"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20026\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20026"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20026"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20026"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}