Laserowe usuwanie izolacji z drutów nawojowych

Testy z wykorzystaniem lasera UV

Biorąc pod uwagę fakt, że nie uda się całkowicie usunąć izolacji z drutu przy pomocy lasera CO2, testy przeprowadzono z wykorzystaniem impulsowego lasera na ciele stałym generującego promieniowania ultrafioletowe o długości 355 nm. Firmie zależało na stosunkowo krótkim czasie usuwania izolacji głównie z drutu o średnicy 0,5 mm na długości 15 mm. Wiązka lasera UV w ognisku charakteryzuje się plamką o bardzo małej średnicy. W przypadku zastosowanej soczewki ogniskującej plamka wynosiła około 20 µm. Przetestowano dwa sposoby usuwania izolacji poprzez pokrycie obszaru drutu równoległymi i przylegającymi do siebie ścieżkami znakowania wzdłuż oraz w poprzek drutu. Z uzyskanych pomiarów krótsze czasy były notowane w przypadku usuwania izolacji wzdłuż drutu. Po optymalizacji procesu udało się uzyskać wysoką jakość powierzchni miedzi po usunięciu izolacji (rys. 4). Wartość rezystancji na wyczyszczonym odcinku miedzi dała wynik < 1 mΩ.

Pewnym problemem jest usunięcie izolacji po całym obwodzie drutu. Konieczne są jego obrót o 120 stopni i wykonanie procesu usuwania izolacji z 3 stron drutu, co znacząco wydłuża cały proces. Jednakże biorąc pod uwagę parametry lasera (moc 8 W), możliwe było uzyskanie całkowitego czasu usunięcia izolacji z drutu o średnicy 0,5 mm na długości 15 mm poniżej 3 sekund, co było wystarczające w urządzeniu na linii produkcyjnej. W celu obrotu drutów z trzech stron wykorzystano ramię robota przemysłowego, na którym był umieszczony rotor silnika elektrycznego z rozciągniętymi drutami. Usuwanie izolacji wykonywała głowica galwanometryczna zintegrowana wraz z kamerą CCD i oświetlaczem. Na rys. 5 przedstawiono docelowy układ zamontowany na linii produkcyjnej.

Wnioski