Utiliser une base en granit pour le traitement laser, en tirant parti de ses caractéristiques d'ultra-stabilité, d'ultra-planéité, de faible dilatation thermique et d'amortissement élevé pour fournir une référence à dérive nulle pour la tête laser/pièce à usiner. Dans le même temps, il convient de contrôler strictement les quatre risques majeurs que sont la chaleur, les vibrations, la poussière et la force, afin d'éviter tout dommage au granit et toute perte de précision dans le traitement. Les paragraphes suivants présentent des opérations réalisables et des schémas de paramètres pour l'ensemble du processus.
I. Scénarios applicables (la meilleure combinaison laser de base granite)
Marquage / gravure de précision : Échelles d'équipements d'inspection de panneaux, références de positionnement, codes QR, numéros de série (profondeur 0,01-0,2 mm)
Traitement de la microstructure : Rainures de support d'air, rainures de positionnement, trous borgnes minuscules (φ<0,5mm)
Traçage de précision / étalonnage : Lignes de référence optiques, surfaces d'installation
Réparation / Modification : Microtraitement de surface, ébavurage, modification locale
II. Préparation de l'équipement et du matériel
- Sélection de l'équipement laser (en fonction de l'objectif de traitement)
Type de traitement | Laser recommandé | Puissance / Longueur d'onde | Scénario applicable
Marquage de surface / Gravure peu profonde | CO₂ 10.6μm) | 80-150W | Texte, logos, lignes de référence peu profondes
Gravure profonde / Micro-gravures | Pico / Femtoecond (355/532nm) | 30-100W | Rainures de précision, trous borgnes, pas de dommages thermiques
Gravure à grande surface |ibre (1064nm) | 50-100W | Texture grossière, identification - Prétraitement de la base de granit (critique)
Planéité : ≥Gr00 (planéité ≤0.005mm/m), rugosité de surface Ra≤0.05μm
Nettoyage : Utilisez un chiffon non pelucheux et de l'alcool isopropylique pour enlever l'huile, les empreintes digitales et la poussière.
Fixation : Utiliser des pinces flexibles / une aspiration par le vide ; interdire strictement le taraudage direct, le soudage ou la pression ponctuelle.
Mise à niveau : Régler avec un niveau électrique à ≤0,02mm/m pour éviter que l'inclinaison n'entraîne une déviation de la mise au point. - Contrôle de l'environnement (détermine la précision et la durée de vie)
Température : Win ±0.5℃, pas de climatisation directe ni de lumière du soleil
Vibrations : Restez à l'écart des sources de vibrations ; ajoutez des coussins vibrants à coussin d'air sous la base (fréquence naturelle <2Hz).
Nettoyage : Classe 1000 ou supérieure, équipée d'un puissant système de filtration des poussières à l'échappement (empêche la poussière de silicium de contaminer le trajet optique).
III. Déroulement du traitement (POS standard)
- et positionnement
Mise à niveau de la base → Nettoyage de la pièce → Serrage flexible (tampon de serrage en caoutchouc) → Alignement avec indicateur à cadran
Base de grande taille : Utilisation d'un support multipoint pour éviter les microdéformations causées par les contraintes locales. - Étalonnage de la trajectoire optique et de la mise au point (noyau de précision)
Tête du laser perpendiculaire à la surface du granit (Perpendiularité ≤0.01mm)
Compensation automatique de l'axe Z : Défocus ±0,1 mm (Pico) ; CO₂ utilise un défocus positif de 1-2 mm
Spot diameten processing ≤20μm, marking ≤50μm. - Paramètres de processus (directement utilisables)
(1) CO₂ Laser (marquage, gravure superficielle)
Puissance : 80-100% (80-150W)
Vitesse : 100-300mm/
Fréquence : 500-1000Hz
Durée du balayage : 2 à 5 fois (approfondir selon les besoins)
Gaz auxiliaire : Air comprimé (0,3-0,5MPa), pour souffler la poussière et refroidir.
(2) Pico Laser (micro-traitement de précision)
Longueur d'onde : 355nm (UV)Largeur d'impulsion : <10ps
Fréquence : 100-500kHz
Vitesse : 500-2000mm/sDéfocalisation : ±0,1mm
Avantages : Zone affectée par la chaleur <5μm, pas d'écaillage, pas de fissures.
(3) Principes généraux de la coupe d'essai
Utiliser d'abord un tapis de rebuts du même matériau pour créer une matrice de paramètres (puissance / vitesse / fréquence).
Observation : Vérifier l'écaillage des bords, l'uniformité de la profondeur, la rugosité de la surface.
Mise au point : Puissance↑, Vitesse↓ → Profondeur↑ ; Fréquence↑ → Surface
- Suivi du traitement
Surveillance de l'ensemble du processus : Émission de poussières, stabilité de la puissance du laser, changements de température
Manipulation anormale : Ébréchure des bords Réduire immédiatement la puissance, augmenter la vitesse, augmenter l'assistance pneumatique
Interdit : Toucher la base, régler le serrage, ouvrir/fermer la porte de sécurité pendant le traitement. - Détachement
Nettoyage : Nettoyer la poussière avec de l'alcool isopropylique et un chiffon non pelucheux.
Inspection : Mesurer la profondeur, la planéité et la précision de la position à l'aide d'un appareil de mesure des contours /r
Protection : Appliquer un produit de scellement neutre sur la surface traitée (anti-tâches, résistant à l'humidité).
IV. Protection du socle granitique (priorité absolue)
Actions interdites
Cuisson, découpe ou taraudage de la base (les températures élevées et les tensions provoquent des fissures).
Pression forte en un seul point, en marchant, en frappant ou en traînant
Nettoyage avec des acides forts ou des basodes surface, élargit les micropores)
Irradiation laser de longue durée en un point fixe (surchauffe locale → fissuration thermique)
Gestion thermique
Temps de traitement unique ≤ 30min, avec refroidissement intermittent
L'air fort aide à refroidir l'air local pour éviter une augmentation de la température locale > 2°C
Interdit : Distance tête laser < 5mm (pour éviter les chocs thermiques)
Poussière et entretien
La filtration des poussières doit être complètement ouverte pendant le traitement afin d'empêcher la poussière de silicium de pénétrer dans le trajet optique et le système de support d'air.
Nettoyer la surface de la base, vérifier l'horizontalité et la planéité chaque semaine.
Trimestrielle : Re-mesurer la précision de la référence à l'aide d'un interféromètre laser
V. Problèmes communs et contre-mesures
Tableau
Problème Cause Solution
Chipping des bords Puissance excessive, vitesse faible, focalisation Réduire la puissance, augmenter la vitesse, optimiser la défocalisation, ajouter de l'assistance gazeuse
Profondeur inégale Base inclinée, dérive de la mise au point, fluctuation de la température Remise à niveau, calibrage, contrôle de la température
Surface rugueuse Basse fréquence, grande taille de spot, accumulation de poussière Augmentation de la fréquence, réduction de la taille de spot, amélioration de l'assistance gazeuse
Micro-déformation de la base Four local, contrainte de serrage Réduction du temps de traitement, serrage flexible, répartition uniforme de la charge
Dérive de précision Vibrations, température, tassement des fondations Isolation des vibrations, température constante, revérification régulière des sols
VI. Normes de sécurité
Équipement de protection individuelle : Lunettes de protection contre les lasers (longueur d'onde correspondante), masque anti-poussière (pour la poussière de silicium), gants.
Environnement : Ventilation, prévention des incendies, interdiction aux personnes non autorisées
Équipement : Bouton d'arrêt d'urgence fonctionnel, porte de protection fermée, pas de fuite de lumière.
VII. Conclusion
La base en granit est la “Un point de repère en or” pour l'usinage de précision au laser : sa stabilité, sa planéité et sa rigidité contrecarrent les risques de chaleur, de vibration et de poussière dans le traitement au laser. Le noyau opérationnel est le suivant : contrôle strict de la température et des vibrations, serrage flexible, mise au point précise, découpe d'essai pour les paramètres et protection complète de la base tout au long du processus.
