Erklärung unserer Technologie: Lasertyp und Anwendungen

Lasertyp

Der Schlüssel zum Laser-Drahtabisolieren liegt darin, den Lasertyp zu finden, der stark mit der zu entfernenden Schicht interagiert und dennoch von der darunter liegenden Schicht reflektiert wird.

Durch Kombinationen der Lichtfarbe (der Laserwellenlänge) und der Dauer der Laserpulse lässt sich eine unglaubliche Vielfalt an unterschiedlichen Prozessen erzielen. Das beinhaltet:

• Verdampfende Isolierung von metallischen Leitern oder Abschirmungen
• Entfernen von Metallabschirmungen von isolierten Drähten
• Schneiden von Drähten
• Oberflächen reinigen

Polymere absorbieren Licht im tiefinfraroten Teil des Spektrums stark – unabhängig vom Material oder der Farbe. Sie absorbieren auch stark im tief-ultravioletten Teil des Spektrums. Dazwischen verhalten sich verschiedene Polymere unterschiedlich, sind aber insgesamt weitgehend reflektierend oder transmittierend.

Obwohl Polymere an beiden Enden des Spektrums stark absorbieren, tun sie dies auf sehr unterschiedliche Weise. Bei der Wellenlänge im tiefen Infrarot erschüttert das Licht die Polymermoleküle, bis sie auseinanderbrechen.

Der Laser ist effektiv eine sehr kontrollierbare Form von Wärme. Im tiefen UV-Spektrum absorbieren die Elektronen der Atome das Licht und stoßen es aus, wodurch die Atome von der Drahtoberfläche gerissen werden. Es ist nur sehr wenig Wärme beteiligt, so dass angrenzendes Material weitgehend unbeeinflusst bleibt.

Metalle reflektieren alle sehr stark im tiefen Infrarotbereich des Spektrums, absorbieren stark im nahen Infrarot und im sichtbaren Bereich und absorbieren teilweise im UV.

Für das Abisolieren von Polymerisolierungen von Metallen ist das tiefe Infrarot eine perfekte Laserquelle, da es vom Kunststoff stark absorbiert und dann vom Leiter oder Schirm reflektiert wird. Für die meisten Anwendungen ist der „heiße“ Prozess kein Problem.

Bei den kritischsten medizinischen Anwendungen können thermische Schäden ein Problem darstellen. Für diese Anwendungen werden die teureren UV-Laserquellen verwendet, um eine „kalte“ Verdampfung der Isolierung zu ermöglichen.

Unsere Maschinen und der eingesetzte Lasertyp:

Methoden zum Abisolieren eines Drahtes

Beim Abisolieren eines Drahtes (oder Schneiden einer Abschirmung) gibt es 3 Hauptmethoden:

1. Cross-Cut – der Laserpunkt bewegt sich senkrecht zum Draht, um einen Isolationsrest abzutrennen
2. Querschneiden und Schlitzen – Nach dem Querschneiden bewegt sich der Laserstrahl entlang des Drahtes, um das Ablösen des Butzens zu unterstützen
3. Bereichsablation – der Punkt wird hin und her bewegt, um einen Bereich der Isolierung vollständig zu verdampfen

Nur Kreuzschnitt.

Das obige Beispiel ist ein Koaxialkabel. Der Laserstrahl bewegt sich senkrecht zum Kabel (von oben und unten). Es werden zwei Schnitte gemacht – einer für den Mantel und einer für das innere Dielektrikum.

Nach dem Schneiden kann der Bediener die Isolierung von Hand abziehen. Indem dies bis unmittelbar vor dem Anschließen verbleibt, kann ein Ausfransen des Schirms oder der Litze verhindert werden.

Die Kreuzschnittmethode funktioniert, wenn die Isolierung nicht verklebt ist und wenn der Butzen (Abfallstück) kurz ist, damit nicht zu viel Reibung entsteht.

Die einfachsten Maschinen mit beweglicher Optik bewegen das Laserlicht nur in einer Achse (über den Draht). Zum Einstellen der Abisolierposition entlang des Drahtes – der Draht wird nach oben gegen einen beweglichen Anschlag gedrückt.

Die Änderung der Position der Rücklaufsperre ändert die Abisolierlänge. Eine ausgeklügeltere Maschine ermöglicht es dem Laserpunkt, sich in zwei Achsen zu bewegen – über und entlang des Drahtes.

Dadurch können Schlitze entlang des Drahtes erstellt werden – aber auch die Kabel können gegen einen festen Anschlag gelegt werden, sodass die Abisolierposition programmiert wird.

Bei längeren Steckern (typischerweise beim Abisolieren des Kabelmantels) – ist es hilfreich, auch entlang des Kabels zu schlitzen, da es schwierig oder unmöglich ist, die Isolierung abzuziehen.

Dadurch kann der Butzen vom Kabel abgezogen werden. Wenn zwei Kreuzschnitte mit einem Verbindungsschlitz angebracht werden, kann ein Fenster in den Kabelmantel eingebracht werden.

Bei geklebter Isolierung ist ein Abziehen der Isolierung – auch beim Aufschlitzen des Mantels – nicht möglich. In diesem Fall muss die Isolierung vollständig verdampft werden. Der Laserstrahl muss mit hoher Geschwindigkeit senkrecht zum Draht bewegt werden und diese „Ablationslinie“ langsam entlang des Drahtes bewegt werden, um die Isolierung vollständig zu verdampfen.

Dies ist nicht die bevorzugte Methode, da sie langsamer als das Kreuzschneiden und Schlitzen ist und Rückstände hinterlassen kann – aber für einige gebundene Materialien gibt es keine Wahl. Ein gutes Beispiel sind die geklebten emaillierten Isolierungen von Motorwicklungen.

Eine sorgfältige Auswahl des Lasers kann Rückstandsprobleme vermeiden – aber für die beste Streifenqualität verwenden Sie nach Möglichkeit immer einen abgezogenen Butzen.

Ein schraffiertes Abisoliermuster, das verwendet wird, um einen Bereich mit geklebter Isolierung abzutragen.

Zusammenfassung

 Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, in der unsere Maschinen in Bezug auf die von ihnen verwendeten Optiken, die Anwendung, für die sie geeignet sind, und die in diesen Anwendungen verwendeten Materialien aufgeführt sind.