{"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\/pt\/qual-metodo-e-eficiente-e-confiavel-para-micro-usinagem-menos-que-150-%ce%bcm\/","title":{"rendered":"Qual m\u00e9todo \u00e9 eficiente e confi\u00e1vel para microusinagem inferior a 150 \u03bcm?"},"content":{"rendered":"
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A nova gera\u00e7\u00e3o de tecnologia de inje\u00e7\u00e3o direta no cilindro \u00e9 a tecnologia dominante no campo do motor automotivo. Ele injeta combust\u00edvel com precis\u00e3o no cilindro atrav\u00e9s do injetor de combust\u00edvel e se mistura totalmente com o ar de admiss\u00e3o para dar plena fun\u00e7\u00e3o ao efeito de cada gota de combust\u00edvel.<\/p>\n\n\n\n

Como pode ser visto na figura abaixo, existem microporos distribu\u00eddos no injetor, cujo di\u00e2metro \u00e9 inferior a 150 m\u00edcrons. Di\u00e2metro do furo, rugosidade da superf\u00edcie, posi\u00e7\u00e3o, forma e assim por diante afetar\u00e3o diretamente o desempenho do injetor, por isso h\u00e1 requisitos de processamento rigorosos. Ao mesmo tempo, para obter rentabilidade, o tempo de processamento de cada microfuro deve ser controlado em poucos segundos.<\/p>\n\n\n\n

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

Portanto, o problema \u00e9 que os requisitos de processamento dos microfuros do injetor est\u00e3o muito al\u00e9m da capacidade da tecnologia de perfura\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica tradicional. Qual processo \u00e9 usado para processar com precis\u00e3o esses micro orif\u00edcios?<\/p>\n\n\n\n

M\u00e9todo de processamento tradicional versus tecnologia inovadora de processamento de micro furos<\/h2>\n\n\n\n

Atualmente, os m\u00e9todos comuns de usinagem de micro furos de injetores incluem principalmente perfura\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica, EDM e usinagem a laser de femtossegundos.<\/p>\n\n\n\n

O custo da perfura\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica \u00e9 o mais alto. Pois a ferramenta para fura\u00e7\u00e3o de furos pequenos \u00e9 cara, f\u00e1cil de desgastar no processo de usinagem, e a ferramenta tem risco de fratura, o que afeta diretamente a consist\u00eancia do processamento do micro furo e o rendimento do produto, e o custo dos consum\u00edveis \u00e9 alto.<\/p>\n\n\n\n

Embora a EDM seja um pouco mais flex\u00edvel do que a fura\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica em tamanho, sua efici\u00eancia de usinagem \u00e9 baixa e a rugosidade da superf\u00edcie n\u00e3o \u00e9 a ideal. Especialmente, haver\u00e1 camada de refus\u00e3o na superf\u00edcie usinada. Ao mesmo tempo, tamb\u00e9m devemos considerar o custo do eletrodo e a estabilidade do processo.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, o laser de femtosegundo n\u00e3o pode produzir calor no processo de processamento, e o micro furo processado pelo laser de femtosegundo n\u00e3o possui camada de refus\u00e3o e rebarba, o que pode obter uma borda afiada mais clara e melhor qualidade de superf\u00edcie, prolongando assim a vida \u00fatil do bico.<\/p>\n\n\n\n

Tomando um furo com um di\u00e2metro de 150 \u03bcm e uma profundidade de 0,5 mm como exemplo, os resultados de usinagem de EDM e laser de femtosegundo s\u00e3o comparados<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n
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O lado esquerdo da figura mostra o micro furo usinado por EDM e o lado direito mostra o micro furo usinado por laser de femtossegundo<\/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

Se entendermos a unidade de tempo, saberemos que o laser de femtosegundo \u00e9 um processamento de laser de pulso extremamente curto, portanto, somente ele pode ser realmente competente para processamento de alta precis\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

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

Existem furos de perfura\u00e7\u00e3o a laser de nanossegundos, furos de perfura\u00e7\u00e3o a laser de picossegundos e furos de perfura\u00e7\u00e3o a laser de femtossegundos<\/p>\n\n\n\n

Mecanismo de trabalho do laser de femtossegundo<\/h2>\n\n\n\n

Quando o laser de femtosegundo atua no processamento de metais e n\u00e3o metais, o princ\u00edpio \u00e9 completamente diferente. H\u00e1 um grande n\u00famero de el\u00e9trons livres na superf\u00edcie do metal. Quando o laser irradia a superf\u00edcie do metal, os el\u00e9trons livres ser\u00e3o instantaneamente aquecidos e os el\u00e9trons colidir\u00e3o em dezenas de segundos voadores. Os el\u00e9trons livres ir\u00e3o transmitir energia para a rede cristalina e formar buracos. No entanto, a energia da colis\u00e3o de el\u00e9trons livres \u00e9 muito menor do que a dos \u00edons, por isso leva muito tempo para conduzir a energia. No entanto, este problema foi resolvido por cientistas chineses.<\/p>\n\n\n\n

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

Quando o laser de femtosegundo atua em materiais n\u00e3o met\u00e1licos, pois h\u00e1 poucos el\u00e9trons livres na superf\u00edcie dos materiais, a superf\u00edcie dos materiais deve ser ionizada antes da irradia\u00e7\u00e3o do laser, e ent\u00e3o os el\u00e9trons livres s\u00e3o gerados. Os elos restantes s\u00e3o consistentes com os materiais met\u00e1licos. Quando o laser de femtosegundo \u00e9 usado para processar microfuros, um pequeno po\u00e7o \u00e9 formado no est\u00e1gio inicial. Com o aumento do n\u00famero de pulsos, a profundidade do po\u00e7o aumenta. No entanto, com o aumento da profundidade, \u00e9 cada vez mais dif\u00edcil que os detritos voem para fora do fundo do po\u00e7o. Como resultado, a energia de propaga\u00e7\u00e3o do laser para o fundo \u00e9 cada vez menor, e o estado de satura\u00e7\u00e3o da profundidade n\u00e3o pode ser aumentado, ou seja, um micro furo \u00e9 perfurado.<\/p>\n\n\n\n

Aplica\u00e7\u00e3o da nova tecnologia de laser de femtosegundo<\/h2>\n\n\n\n

A aplica\u00e7\u00e3o da nova tecnologia de laser de femtosegundo est\u00e1 apenas surgindo. As principais ind\u00fastrias de aplica\u00e7\u00e3o incluem: ind\u00fastria de semicondutores, ind\u00fastria de energia solar (especialmente tecnologia de filme fino), ind\u00fastria de exibi\u00e7\u00e3o plana, micro fundi\u00e7\u00e3o de liga, abertura de precis\u00e3o e processamento de estrutura de eletrodo, processamento de materiais dif\u00edceis de avia\u00e7\u00e3o, equipamentos m\u00e9dicos e outros campos!<\/p>\n\n\n\n

Sob o pano de fundo do made in China 2025, a ind\u00fastria de fabrica\u00e7\u00e3o industrial tradicional est\u00e1 enfrentando uma profunda transforma\u00e7\u00e3o. Uma das dire\u00e7\u00f5es \u00e9 melhorar a efici\u00eancia e recorrer ao processamento de alta precis\u00e3o com maior valor agregado e maiores barreiras t\u00e9cnicas. O processamento a laser est\u00e1 totalmente alinhado com este tema. Lasers e equipamentos de processamento a laser surgiram em campos de fabrica\u00e7\u00e3o 3C de ponta, como produ\u00e7\u00e3o de m\u00f3dulos de tela de toque eletr\u00f4nica de consumidor, corte de wafer semicondutor, etc., e mostram novas perspectivas de aplica\u00e7\u00e3o no processamento de safira, vidro curvo e produ\u00e7\u00e3o de cer\u00e2mica.<\/p>\n\n\n\n

ind\u00fastria 3C<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Como um representante t\u00edpico do laser de pulso ultracurto, o laser de femtosegundo tem as caracter\u00edsticas de largura de pulso ultra curta e pot\u00eancia de pico ultra alta. Possui uma ampla gama de objetos de processamento, especialmente adequados para o processamento de materiais fr\u00e1geis e materiais sens\u00edveis ao calor, como safira, vidro, cer\u00e2mica, etc., por isso \u00e9 adequado para a ind\u00fastria de microprocessamento na ind\u00fastria eletr\u00f4nica.<\/p>\n\n\n\n

A principal raz\u00e3o \u00e9 que a aplica\u00e7\u00e3o do m\u00f3dulo de identifica\u00e7\u00e3o de impress\u00e3o digital em telefones celulares desde o ano passado levou \u00e0 compra do laser de femtosegundo. O m\u00f3dulo de impress\u00e3o digital envolve processamento a laser: \u2460 corte de wafer, \u2461 corte de cavacos, \u2462 corte de cobertura, \u2463 corte e perfura\u00e7\u00e3o de contorno de placa macia FPC, \u2464 marca\u00e7\u00e3o a laser, etc. Entre eles, placa de cobertura de safira \/ vidro e chip IC s\u00e3o processados principalmente. O Apple 6 usa oficialmente a identifica\u00e7\u00e3o por impress\u00e3o digital desde 2015 e promoveu a popularidade de v\u00e1rias marcas nacionais. Atualmente, a taxa de penetra\u00e7\u00e3o da identifica\u00e7\u00e3o de impress\u00e3o digital \u00e9 inferior a 50%. Portanto, ainda h\u00e1 um grande espa\u00e7o de desenvolvimento para a m\u00e1quina a laser usada para processar o m\u00f3dulo de identifica\u00e7\u00e3o de impress\u00f5es digitais.<\/p>\n\n\n\n

Ao mesmo tempo, a m\u00e1quina a laser tamb\u00e9m pode ser usada na perfura\u00e7\u00e3o de PCB, corte em cubos de wafer, etc., e o campo de aplica\u00e7\u00e3o est\u00e1 em constante expans\u00e3o. Especialmente com a aplica\u00e7\u00e3o de materiais fr\u00e1geis de alto valor agregado, como safira e cer\u00e2mica em telefones celulares no futuro, os equipamentos de processamento a laser se tornar\u00e3o uma parte importante dos equipamentos de automa\u00e7\u00e3o 3C. Acreditamos que o laser de femtosegundo desempenhar\u00e1 um papel amplo e profundo no campo de equipamentos de processamento autom\u00e1tico 3C no futuro.<\/p>\n\n\n\n

motor de avi\u00e3o<\/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

No campo aeroespacial, a turbina a g\u00e1s \u00e9 o primeiro dos tr\u00eas componentes principais do motor, e seu desempenho determina diretamente a qualidade do motor. No entanto, a temperatura de trabalho da l\u00e2mina da turbina do motor aeron\u00e1utico \u00e9 de pelo menos 1400 \u2103, por isso \u00e9 necess\u00e1rio usar tecnologia de resfriamento precisa para pe\u00e7as de alta temperatura, especialmente l\u00e2minas.<\/p>\n\n\n\n

O resfriamento da l\u00e2mina geralmente \u00e9 obtido por um grande n\u00famero de furos de filme com diferentes di\u00e2metros. O di\u00e2metro do furo \u00e9 de cerca de 100 ~ 700 \u03bcm, e a distribui\u00e7\u00e3o espacial \u00e9 complexa. A maioria deles s\u00e3o furos inclinados com \u00e2ngulos que variam de 15\u00b0 a 90\u00b0. Para melhorar a efici\u00eancia do resfriamento, o formato dos furos \u00e9 muitas vezes em forma de leque ou retangular, o que dificulta muito a usinagem. Atualmente, o m\u00e9todo convencional \u00e9 EDM de alta velocidade, mas a fabrica\u00e7\u00e3o do eletrodo da ferramenta \u00e9 extremamente dif\u00edcil, as pe\u00e7as processadas s\u00e3o f\u00e1ceis de usar, a velocidade de processamento \u00e9 lenta, \u00e9 dif\u00edcil remover os cavacos de usinagem no furo, n\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil dissipa\u00e7\u00e3o de calor, por isso n\u00e3o \u00e9 adequado para produ\u00e7\u00e3o em massa.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, a superf\u00edcie da l\u00e2mina do motor moderno \u00e9 geralmente coberta com uma camada de revestimento de barreira t\u00e9rmica, que geralmente \u00e9 material cer\u00e2mico, que n\u00e3o pode ser usinado por EDM tradicional, que \u00e9 a tecnologia chave da fabrica\u00e7\u00e3o avan\u00e7ada de motores no futuro. Com o desenvolvimento da n\u00e3o metaliza\u00e7\u00e3o dos materiais das p\u00e1s do motor, a EDM n\u00e3o \u00e9 mais confi\u00e1vel. A usinagem a laser de femtosegundo tem muitas vantagens, como ampla adaptabilidade, alta precis\u00e3o de posicionamento, sem deforma\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica, sem contato direto e assim por diante. \u00c9 muito adequado para usinagem de micro furos.<\/p>\n\n\n\n

cuidados m\u00e9dicos<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Atualmente, todo laser de femtosegundo usado no tratamento refrativo oft\u00e1lmico deve ser um dos dispositivos mais maduros na aplica\u00e7\u00e3o m\u00e9dica da tecnologia de femtosegundo. H\u00e1 tamb\u00e9m expansor, endosc\u00f3pio e processamento de cateter e assim por diante.<\/p>\n\n\n\n

No tratamento m\u00e9dico, em compara\u00e7\u00e3o com o laser de pulso longo, a energia do laser de femtosegundo \u00e9 altamente concentrada, quase n\u00e3o h\u00e1 efeito de transfer\u00eancia de calor durante a a\u00e7\u00e3o, por isso n\u00e3o causar\u00e1 o aumento da temperatura do ambiente circundante, o que \u00e9 muito importante na aplica\u00e7\u00e3o m\u00e9dica de cirurgia a laser. Por um lado, v\u00e1rios graus de aumento de temperatura se tornar\u00e3o ondas de press\u00e3o em um instante e ser\u00e3o transmitidas \u00e0s c\u00e9lulas nervosas para produzir dor. Por outro lado, pode causar danos fatais aos tecidos biol\u00f3gicos. Portanto, o laser de femtosegundo pode alcan\u00e7ar um tratamento seguro indolor e n\u00e3o invasivo.<\/p>\n\n\n\n

Avan\u00e7o na tecnologia de perfura\u00e7\u00e3o a laser de femtosegundo<\/h2>\n\n\n\n

Embora a tecnologia de perfura\u00e7\u00e3o a laser de femtosegundo tenha esse poder m\u00e1gico, seu desenvolvimento tamb\u00e9m \u00e9 muito dif\u00edcil, especialmente nos esfor\u00e7os de integra\u00e7\u00e3o de sistemas e engenharia de tecnologia, existem v\u00e1rias dificuldades e a pot\u00eancia de sa\u00edda tamb\u00e9m \u00e9 limitada. Al\u00e9m disso, como formar um conjunto completo de ind\u00fastria de processamento microporoso tamb\u00e9m \u00e9 um problema mundial. No entanto, atrav\u00e9s dos esfor\u00e7os de cientistas chineses, n\u00e3o apenas percebemos a praticidade e integra\u00e7\u00e3o do sistema, mas tamb\u00e9m inventamos a tecnologia de processamento de parafuso, que pode ser personalizada de forma privada com diferentes formas de microporos, que pode ser considerada a principal posi\u00e7\u00e3o no mundo.<\/p>\n\n\n\n

Atualmente, com a atualiza\u00e7\u00e3o gradual dos padr\u00f5es de emiss\u00e3o na ind\u00fastria automotiva no pa\u00eds e no exterior, os desafios para os fabricantes de injetores e seus OEMs est\u00e3o se tornando cada vez mais s\u00e9rios. Os furos redondos tradicionais n\u00e3o podem atender \u00e0s necessidades dos clientes. Os fabricantes est\u00e3o constantemente procurando e desenvolvendo formas de bicos especiais e inovadoras para atender aos requisitos. A flexibilidade e as vantagens do processamento a laser de femtossegundos est\u00e3o se tornando cada vez mais \u00f3bvias.<\/p>\n\n\n\n

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

Formas de orif\u00edcios de pulveriza\u00e7\u00e3o especiais e inovadoras<\/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\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20026"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20026"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20026\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20026"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20026"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20026"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}