アブレーション

電子モーターのヘアピンのストリッピング

エレクトロモビリティのブームにより、世界中で電気モーターの需要が高まっています。これらのモーターは、固定子に固いの銅製ヘアピンを使用して製造することにより、磁場が発生してモーターの動きが発生します。電気的に絶縁をするため、ワイヤーはラッカー塗装、あるいは有機コーティングがされています。 ワイヤーは、後で溶接する必要があるため、強力な溶接を確実に行うためにラッカー塗装を選択的に除去する必要があります。 これらのワイヤーは、小さな丸いワイヤー(<3mm)から、最大6mm幅の正方形まで、さまざまな形をとることができます。 従来のラッカー塗装の除去は、ワイヤーブラシなどの使用、あるいはCO2レーザーによって実現してきましたが、長波長のレーザーでは微細な残留物が残る可能性があり、塗装が完全に除去されません。 TRUMPF社のTru Pulse パルスファイバーレーザーは、有機コーティングやラッカー塗装を効果的に除去することができます。これにより、優れた溶接品質を実現します。当社のレーザーに組み込まれているPulse Tune技術により、パルス特性を最適化し、特定の層をきれいに除去します。最大150mm2/sの除去が可能ですが、コーティング方法に依存することがあります。また、低出力のレーザーも使用可能です。処理速度は平均出力に合わせて低下します。

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銀メッキセラミックのエッチング

パルスファイバレーザーを用いて、セラミック上の厚い光沢質金属メッキを剥離することができます。この技術により、電子回路基板として利用する電気的絶縁部を素早く綺麗に作製できます。 高出力波形WF=0 の設定により、25~50μm厚の銀メッキを完全にアブレーションし、下層の非伝導性セラミック層を露出できます。この加工の実施例では、ライン幅150~180μmで、エッチングおよびクリーニングの組合せ速度 200mm/sが達成できました。 この加工には、標準のFT163 F-θレンズ付き 10mm スキャンヘッドを使用し、プロセスガスは不要です。TruPulse S-Type シングルモードファイバレーザーと、標準のF75 ビームエクスパンディング・コリメータを組み合わせることで、厚い銀層を磁気化するのに十分なパワー密度を有する31μm径の微小ビームを生成できます。 このレーザーはM2値が”<1.3"のシングルモードレーザーで、約20種類以上のパルス波形から適するパルスを選んで使うことができます。この加工例ではWF=0(パルス幅:240ns、パルスエネルギー:0.6mJ)、35kHz、30 μm径で、エッチングのスキャン速度は650mm/sです。1m/s、WF=5(パルス幅:12ns、パルスエネルギー:70uJ)、290kHzでスキャンした例では、セラミックから酸化銀を除去し、綺麗な電気的絶縁部を生成できました。

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ワイヤー絶縁層のストリッピング

ワイヤーストリッパーは、電線を取り巻く絶縁材料層の除去を含む、エレクトロニクス業界では一般的な技術です。これは、ワイヤーの交換、修理、あるいは他のワイヤーや端子に再接続するための技術です。 従来は、ワイヤー自体に損傷を与えることが多いメカニカルワイヤーストリッピングと、絶縁層の完全除去の達成が難しいCO2レーザーが使用されており、これらは導体の吸収不足により残留物が残ります。 当社のTru Pulse の短波長の動作により、処理できるワイヤーの太さに制限なく、化学薬品の使用、配線への損傷なしで絶縁材料層を100%の除去が可能です(メカニカルストリッパを使用することができます)。これは効率を高めることができます。 このプロセスでは、70W HS-Hタイプにより、絶縁材料と導線の間で高温プラズマが生成され、絶縁体が除去されます。。後処理なしで完全な接触機能を保証します。 わずか5.2秒で10mm x 10mmの正方形を処理します。0.8秒の追加が可能で、クリーニングパス、溶接、はんだ付けを最高品質に仕上げます。 もし、できるだけ短い時間で絶縁体除去を完了させる必要がある場合には、被膜除去用途に最適な200W EP-Mタイプを推奨いたします。

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感熱性ポリマーの微細加工

フェムト秒パルスレーザーを使用して、アブレーションプを行うことにより、熱の影響を受ける部分や溶融が発生させず、プロセスの品質と速度が大幅に向上します。感熱性の生体吸収性ポリマーは、生分解性ステントの製造に使用されています。 フェムト秒パルスレーザーを使用して、アブレーションプロセスを実行することで回避できます。 透明材料のアブレーションでは、より短い波長(例:515 nm )を用いると、より効率的にパルスエネルギーが吸収されるため、処理速度のさらなる向上が見込めます。

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ダイヤモンドの微細加工

フェムト秒レーザーによる加工には、幾何学的な柔軟性と加工時間の短縮を実現しながら、表面品質の高い微細構造を作成が可能です。ダイヤモンドや多結晶ダイヤモンド( PCD )ダイヤモンドにおける従来の研削加工と比較する 材料加工は、従来の研削といった加工方法と比較して、可能性があります。 また、表面品質、特に表面粗さの大幅な改善が期待できます。 このような加工を実現するためには、超短パルスによる高いパルスエネルギー、高い平均出力、そして高繰返し周波数を備えたフェムト秒レーザーが必要です。 さらにユーザー設定可能なバーストモード機能を備えています。

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ガラスおよび透明材料の微細加工

フェムト秒レーザーは、マーキング、切断、溶接、3D微細造形において、最高の精度と速度、高い費用対効果を実現します。医療機器、その他の家庭用電化製品などのさまざまな製品に使用されています。 その周辺の材料は影響を受けない熱影響やクラックがなく、非常に微細で正確な3D 構造を、内部に直接造形できます。 まだ、QRコード等、表面を傷つけることなく、表面に極めて近い位置へのインナーマーキングが可能です。

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半導体/LED製造

高出力、高繰返し周波数、短パルス幅を兼ね備えたフェムト秒レーザーは、熱影響の部分を最小限に抑え、高速かつ正確な材料除去が可能です。(有機発光ダイオード)は、( PET )など感熱性プラスチック・フィルム上に素材を蒸着した多層構造です。 このようなレイヤ構造は、従来のレーザーによる加工が困難です。 高い品質を実現しながら、高いコスト効率で加工するには、高出力、高繰返し周波数、短パルス幅を兼ね備えたレーザーが不可欠となります。

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