Cuando necesitamos hacer agujeros, cortes, líneas y características muy pequeñas, el micromecanizado láser suele ser la mejor opción en nuestra caja de herramientas de fabricación digital. Los láseres que emiten luz en la región ultravioleta del espectro son especialmente útiles en aplicaciones de biotecnología y dispositivos médicos, ya que pueden crear características tan pequeñas como 1 micrón, lo cual es bastante pequeño si se considera que el cabello humano promedio tiene aproximadamente 75 micrones de diámetro.
Longitud de onda del láser
Los rayos láser deben enfocarse hasta un tamaño de punto en el que la energía pueda concentrarse lo suficiente para provocar un cambio en el material. Los láseres que funcionan en longitudes de onda más cortas, como los excímeros a 193 y 248 nm, pueden enfocarse hasta tamaños de punto submicrónicos. Aunque esto es factible, en la práctica, los tamaños de punto repetibles pueden medir alrededor de 1 micrón, lo que hace que la fuente de luz sea muy útil en muchas aplicaciones. Los orificios en el rango de 1 a 20 micrones se utilizan a menudo para pruebas de fugas y para la fabricación de nebulizadores medicinales, inhaladores, catéteres con balón o máscaras de sombra.
Por mucho que se intente, la luz en el rango de longitudes de onda más largas del infrarrojo nunca podrá hacer agujeros tan pequeños. Sin embargo, para muchas aplicaciones, los agujeros de entre 5 y 200 micrones son suficientes. En esos casos, especialmente cuando se trabaja con metales, cerámica, silicio o vidrio, se eligen láseres de longitudes de onda más largas para obtener resultados óptimos.
Relación de aspecto
También debemos tener en cuenta la relación de aspecto, es decir, la relación entre el diámetro del punto láser y el espesor del material. Mientras enfocamos la luz láser hacia abajo para lograr la máxima concentración de energía o fluencia, una vez que los fotones son absorbidos por el material, el haz se expande o diverge. Como regla general, la divergencia de los rayos láser aumenta a medida que disminuye el tamaño del punto láser.
Un haz enfocado en un punto de 1 micrón solo mantiene ese tamaño de punto durante una distancia corta, por lo que fabricar orificios de 1 micrón en 6" de material es físicamente imposible. En Potomac tenemos una serie de técnicas que
Nos permiten lograr relaciones de aspecto de hasta 10:1, de modo que podemos hacer un agujero que sea 10 veces más profundo que su diámetro. Pero esto depende de varios factores, incluido el tipo de material.
Aunque los procesos mecánicos tienen su lugar, el mecanizado CNC simplemente no puede igualar la capacidad única de los láseres para hacer agujeros en las escalas espaciales más pequeñas. Con tanta miniaturización en las industrias de biotecnología, dispositivos médicos, microfluídica, electrónica y productos de consumo, las piezas de los productos necesitan características cada vez más pequeñas.
Desde que Potomac comenzó a desarrollar y construir láseres excimer y otros láseres UV, estamos excepcionalmente calificados para elegir el láser adecuado para resolver el problema de fabricación más pequeño.
