在超聲波清洗、噴霧、霧化等設(shè)備不斷向高效、微型化發(fā)展的背景下,一項(xiàng)關(guān)鍵性制造技術(shù)正悄然改變超聲波振板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式。據(jù)了解,來(lái)自精密制造領(lǐng)域的一家技術(shù)團(tuán)隊(duì),已成功應(yīng)用激光打孔技術(shù),高精度地實(shí)現(xiàn)了高密度微孔振板的批量加工需求,為相關(guān)產(chǎn)品帶來(lái)了更高的性能表現(xiàn)與更低的加工誤差。
高密度微孔,改變的不只是板面結(jié)構(gòu)
隨著對(duì)超聲波系統(tǒng)輸出均勻性、流體控制力和響應(yīng)速度的要求不斷提升,越來(lái)越多制造商選擇在振板上設(shè)計(jì)“高密度微孔陣列”。這些微孔可有效分散聲波、引導(dǎo)氣液微流、控制局部能量傳導(dǎo),是現(xiàn)代高頻超聲設(shè)備中的“隱形核心”。
不過(guò),這類微孔通常直徑僅有 20–60μm,排布密度高達(dá) 10,000 孔/cm2 以上,傳統(tǒng)沖孔、蝕刻和機(jī)鉆等工藝在加工精度、孔邊質(zhì)量和圖形控制方面存在嚴(yán)重局限,常常出現(xiàn)毛刺、孔徑偏差、板材變形等問(wèn)題。
激光打孔技術(shù)解決核心瓶頸
本次采用的激光打孔方案,使用了紫外波段脈沖激光設(shè)備,結(jié)合高精度光學(xué)聚焦與平臺(tái)控制系統(tǒng),在 0.05~0.15mm 厚的不銹鋼、鈦合金振板上,精準(zhǔn)打出微米級(jí)孔洞。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示:
孔徑精度控制在 ±3μm 以內(nèi);
孔邊無(wú)毛刺、圓整無(wú)塌邊;
高密度陣列區(qū)域熱影響極小,不影響板體諧振性能;
單張振板加工時(shí)間顯著縮短,自動(dòng)化效率提高約 40%。
該技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示:“激光打孔讓我們不再受限于模具設(shè)計(jì)和沖頭壽命。圖紙改一次,就能開打,特別適合開發(fā)周期短、小批量定制的項(xiàng)目。”
實(shí)際落地項(xiàng)目已開始量產(chǎn)
目前,該技術(shù)已成功應(yīng)用于一款醫(yī)療級(jí)超聲波清洗振板的生產(chǎn)中。該產(chǎn)品要求 30μm 孔徑、六邊形排布,單件振板需打孔約 40,000 個(gè)。通過(guò)激光打孔方案,不僅實(shí)現(xiàn)了高一致性與高通孔率,還免去了去毛刺與后處理步驟,極大地優(yōu)化了整條加工流程。
激光打孔技術(shù)正在成為超聲波振板設(shè)計(jì)中的“標(biāo)配”工藝。隨著設(shè)備精度提升、激光成本下降以及自動(dòng)化集成能力增強(qiáng),高密度微孔將不再是高端設(shè)備的專利,而是可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、電子、科研、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)配置。
“微孔不再是障礙,而是提升產(chǎn)品性能的機(jī)會(huì)。”這,是激光打孔技術(shù)帶來(lái)的改變。