Làm nổ đồng ra khỏi đế với diode laser 808nm - khả năng tồn tại

Vì vậy, tôi đang nghiên cứu cách sản xuất PCB cho các công việc nhỏ và tôi nghĩ rằng laser có thể là một cách tốt để đi, vì việc khắc có vẻ rất khó khăn từ các dấu vết nhỏ, cần thiết cho nhiều bộ vi điều khiển.

Tôi bắt đầu bằng cách tìm kiếm phổ vô dụng của đồng, vì bản thân kim loại rất phản xạ. Một cuộc tìm kiếm nhanh chóng chỉ ra rằng độ hấp thụ của đồng nằm ngay khoảng 800nm. Vì vậy, tôi đã đi đến kết luận rằng một diode khắc 808nm có thể là tốt nhất.

Câu hỏi của tôi cho bạn, là thời tiết hay không phải là tia laser thực sự loại bỏ vật liệu, hoặc nếu đồng sẽ mất nhiệt? Laser 808nm rất có thể tập trung và tôi dự định có công suất ước tính 360KW / cm2 (diode 40W tại .112mm2 chấm) ..
Tôi đã làm việc với nhiều laser trước đây, từ IR đến UV, và tôi biết đủ an toàn để biết 808 mô-đun nói chung là những con thú.

Điều này làm tôi nhớ đến quá trình cắt đốt bằng laser như được sử dụng trong phương pháp quang phổ phát xạ ion plasma cắt bỏ bằng laser (LA-ICP-OES). Trong thiết bị này, một tia laser được sử dụng để làm bay hơi bề mặt mẫu để mẫu có thể được thổi vào mỏ hàn ICP và phổ phát xạ được đọc bằng máy quang phổ. Kỹ thuật này sử dụng số lượng mẫu cực nhỏ, bằng cách làm bay hơi bề mặt quy mô nguyên tử để phân tích.

Để loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt, bạn cần cung cấp đủ năng lượng để hóa hơi đồng thành khí. Chúng ta hãy thực hiện một phép tính ngược để xem liệu đây có phải là một nhiệm vụ hợp lý cho laser gia đình không.

Đồng có nhiệt hóa hơi 300 kJ / mol. Một mol đồng là 63 g. Một laser 1 W cung cấp 1 J / s năng lượng. Điều đó có nghĩa là về mặt lý thuyết, laser 1 W có thể loại bỏ 0,21 mg / s đồng. Điều này không chiếm năng lượng cần thiết để làm nóng vật liệu đến nhiệt độ hóa hơi của nó.

Một PCB điển hình có độ sâu dấu vết là 1,4 triệu (35,5 um). Đồng có mật độ 8,9 g / cm ^ 3.

Sau một tấn chuyển đổi đơn vị, laser 1 W sẽ loại bỏ 6,64 x 10 ^ -4 milimet vật liệu mỗi giây.

Vì vậy, thực tế, có thể không.

Biểu đồ của bạn chứng minh rằng đồng có màu xanh! Nó hấp thụ màu đỏ và IR, phải không? Vì vậy, đồng kim loại phải nhìn màu xanh đậm? !!!

Một cái gì đó rất sai.

Trên thực tế, đồng là một chất phản xạ hồng ngoại khá cực và hấp thụ các bước sóng ngắn hơn, chứ không phải dài hơn như trên (bằng mắt, đồng phản ánh màu đỏ cam.) Có lẽ ai đó đã sao chép biểu đồ cho phổ ion Cu, như đồng sunfat hoặc đồng clorua , giải pháp màu xanh hoặc màu xanh lam.

Biểu đồ này bên dưới mâu thuẫn với bạn, vì vậy câu trả lời cho câu hỏi của bạn về 808nm là không. Đồng ở 808nm là một gương rất tốt; phản xạ trên 95% ánh sáng laser 808nm. (Lưu ý rằng biểu đồ này là độ phản xạ, do đó nên lật ngược để tạo độ hấp thụ. Nhưng nó cho thấy độ hấp thụ ở 808nm là 4%, chứ không phải 75% như biểu đồ của bạn ở trên!) Nó gợi ý rằng laser tốt nhất sẽ là tia cực tím ở 300nm. Đồ thị của bạn bắt nguồn từ đâu?

photonics.com, từ Sổ tay các hằng số quang học cho chất rắn

Tìm kiếm phổ của gương đồng, không phải bằng đồng (không phải ion hoặc hơi kim loại.)

Tôi tìm thấy: Độ hấp thụ kim loại đồng (gương đồng)

400 nm: 49%
500 nm: 41%
600 nm: 15%
700 nm: 5%
1000 nm: 3%

Mặt khác, tại Seattle Rich Olson , ở đây đã quản lý để cắt PCB lớp kim loại bằng laser 40 watt ở 808nm. Ông phải thay lá Cu bằng thép, và bảng epoxy bằng thủy tinh! Điều này cho thấy có thể cắt đồng với một vài chục watt tia cực tím. Trước tiên, hãy tìm độ hấp thụ của lá thép ở 808nm, và nếu nó bằng hoặc thấp hơn 65% của đồng ở 300nm, thì đáng để thử nghiệm với laser UV 300nm (laser sợi quang?)

Cách dễ nhất và rẻ nhất để làm điều này là sử dụng sơn phun màu đen để sơn đầu tiên lên bảng mạ đồng của bạn. Sau đó sử dụng laser diode xanh 2 W để loại bỏ sơn khỏi bảng, để lộ đồng. Bạn có thể thực hiện đường chuyền thứ 2 chỉ để đảm bảo nó thực sự sạch sẽ.

Cuối cùng, thả nó vào bồn tắm axit và để nó khắc đồng tiếp xúc. Sơn sẽ bảo vệ phần còn lại của đồng. Rửa sạch, và làm sạch sơn còn lại bằng dung môi.

https://www.youtube.com/watch?v=EBUsOGMQdhM

Mong rằng sẽ giúp.

Tôi đã làm một số thí nghiệm sử dụng công nghệ flex từ trotec. Nguồn sợi hoạt động tốt trên đồng và nó không đốt quá nhiều nhựa của bảng. Các thí nghiệm chúng tôi đã làm khá đơn giản nhưng khá thỏa mãn. Thêm thông tin ở đây: http://fabacademy.org/archives/2015/eu/students/bassi.enrico/04electronic.html

http://fabacademy.org/archives/2015/eu/students/bassi.enrico/06electronicdesign.html