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【成都钣金加工】精密、超精密加工是个相对概念,而且随着工艺水平的普遍提高,不同年代有着不同的划分界限,但并无严格统一的标准。从目前机械加工的工艺水平来看,超精密加工一般指加工精度<0.3μm,表面粗糙度Ra值<0.03μm的加工。同时也包含加工尺寸在微米级的微细加工。
随着科学技术的发展,特别是许多高新科技的发展,使超精密加工的市场需求呈现出如下的特点:
要求超精密加工的机电产品元器件越来越多,不仅有传统的光学零件、超精密加工块规等,而且有现代IT中广泛采用之大规模集成电路的各种芯片,计算机用的磁盘、光盘,复印机用的磁鼓;核聚变用的激光反射镜;导弹制导系统用的激光反射镜;导航用的陀螺仪腔体;气浮和静电陀螺仪的球状支承;造卫星姿态控制用的过半球体;卫星、航天器上各种仪器仪表用的真空无润滑轴承;全球定位系统(GPS)和电子对抗技术中用的砷化镓半导体大规模集成电路;红外夜视设备、大型天文望远镜和太空望远镜中用的球面和非球面光学透镜,以及多种军、民使用的高新科技产品中的精密零部件等。
相同品名的元器件要求超精密加工的数量越来越大。例如有些品名,以前只是单件或小批生产,用于实验性的产品上,现在则要求批量乃至大批量规模生产,用在军、民使用的高新科技产品上,如大规模集成电路用的硅片、磁盘、磁鼓等,年需求量数以百万、千万件计。
激光精密加工技术的优势:
激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。按照加工材料的尺寸大小和加工的精度要求,将目前的激光加工技术分为三个层次:
(1)大型件材料激光加工技术,以厚板(数毫米至几十毫米)为主要对象,其加工精度一般在毫米或者亚毫米级;
(2)精密激光加工技术,以薄板(0.1~1.0mm)为主要加工对象,其加工精度一般在十微米级;成都钣金加工
(3)激光微细加工技术,针对厚度在100
m以下的各种薄膜为主要加工对象,其加工精度一般在十微米以下甚至亚微米级。
在机械行业中,精密通常是指表面粗糙度小、各种公差(包括位置、形状、尺寸等)范围小。这里所说的"精密",是指被加工区域的缝隙小,就是说加工所能达到的极限尺寸小。
激光精密切割与传统切割法相比,激光精密切割有很多优点。例如,它能开出狭窄的切口、几乎没有切割残渣、热影响区小、切割噪声小,并可以节省材料15%
~30%。由于激光对被切割材料几乎不产生机械冲力和压力,故适宜于切割玻璃、陶瓷和半导体等既硬又脆的材料,加上激光光斑小、切缝窄,所以特别适宜于对细小部件作各种精密切割。瑞士某公司利用固体激光器进行精密切割,其尺寸精度已经达到很高的水平。
激光精密切割的一个典型应用就是切割印刷电路板PCB(PrintdCircuitsBoards)中表面安装用模板(SMTstencil)。传统的
SMT模板加工方法是化学刻蚀法,其致命的缺点就是加工的极限尺寸不得小于板厚,并且化学刻蚀法工序繁杂、加工周期长、腐蚀介质污染环境。采用激光加工,不仅可以克服这些缺点,而且能够对成品模板进行再加工,特别是加工精度及缝隙密度明显优于前者(见图6),制作费也由早期的远高于化学刻蚀到现在的略低于前者。但由于用于激光加工的整套设备技术含量高,售价亦很高,目前仅美国、日本、德国等少数国家的几家公司能够生产整机。
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