ILT研究出多光束激光切割工艺，可制备更复杂插头

在最近完成的欧洲区域发展基金（ERDF）研究项目“扫描切割”中，弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）的科学家为接触冲压技术拓展了一项惊人的新技术——用于激光切割薄壁金属条的混合制造工艺。研究人员表示，即使是接触部件的最精密部位，这项工艺亦能够以一种环保、高精度和高效的方式去进行制造。

插头连接器很小，乍一看也不引人注目，但现代汽车如果没有它们就无法运行。数千个插头连接器将信号和控制电压从车辆的一个部分传输到另一个部分。目前，这些接触部件是采用传统的冲压和弯曲工艺生产的。然而，汽车连接器元件的数量不断增加，正日益将这种已确立的机械方法推向极限。随着小型化趋势的持续，对带有接触部件的微小插头连接器的需求正在激增，接触部件的结构也变得越来越精细复杂。

在这种背景下，激光切割为以前不可能实现的设计方案打开了大门，特别是当涉及到在微小的安装空间中创建几个独立的接触点时。在这种情况下，多个接触点使得即使是最小的接触系统也能提供可靠的电气设计，这对于可靠的信号传输是非常重要的。

研究人员还将螺旋钻与超短脉冲（USP）激光器结合在一起。这种由弗劳恩霍夫激光技术研究所开发的专利方法已经证明是在钢铁、玻璃和陶瓷上钻高纵横比精密微孔的极佳选择。

图片来源：弗劳恩霍夫激光技术研究所

精度是螺旋钻井的最大优势之一：焦点直径为25微米，井壁粗糙度Ra小于0．5微米，但只有在较低的加工速度下才能达到较高的质量水平。然而，这种经过试验和测试的方法也可以用于切割钣金零件吗？要该如何提高生产速度，使之适合于生产目的？

正是这些问题促使了ScanCut项目的启动，这是一个合作项目，涉及到科世达（Kostal）、弗劳恩霍夫激光技术研究所、Trumpf子公司Amphos和Pulsar光电子。该项目由欧洲区域发展基金（ERDF）以及北莱因－威斯特伐利亚市政府资助。

弗劳恩霍夫激光技术研究所微纳米结构小组的科学家Jan Schnabel表示：“在这个项目中，我们将螺旋钻钻孔与Amphos的多波束模块和Pulsar光电子的高功率波束源相结合，成功结合了螺旋钻工艺的精度和质量与多波束处理的生产率。”

图片来源：弗劳恩霍夫激光技术研究所

Amphos开发了基于InnoSlab技术的高功率束流源，输出功率为300w，脉冲能量为3 mJ。要将激光束分割成多达20个单独的光束，高脉冲能量是必要的。

在实验中，研究团队首先将激光束分成两束到六束来验证多束方法是否有效。Pulsar光电子和弗劳恩霍夫激光技术研究所目前正在计划一个后续项目，将继续开发带有多波束模块的螺旋切割技术。从该项目获得的见解还将用于开发高功率束流源，以扩大Amphos提供的产品组合。

研究团队特别关注自动化的可能性。Schnabel说：“我们部署了电动可调镜及一些光学期间，以实现自动调整光束位置。一旦我们编制了适当的软件程序，只要按一下按钮，就可以开始调整螺旋钻削光学装置，而无需我们的任何工作人员前往现场。”