亚微米级的激光加工，光耀车间！

　　【机床商务网栏目 名企在线】美国Sunlight-Tech公司专注于精密加工，他们凭借着 GF 加工方案的两台 Microlution ML-5 机床，以超精密激光实现了小型工件的细微加工和微铣削加工。
 

　　多数加工企业将 7.62微米(0.0003")到12.7微米(0.0005")的公差视为极其苛刻的要求。然而，对于位于美国伊利诺斯州莫肯纳的Sunlight-Tech公司来说，公差要求通常在1微米(0.001 mm，0.00003937")以内，这是用传统数控机床，甚至电火花(EDM)机床都无法满足要求。除这些严格的公差要求外，许多被加工件尺寸非常小，几乎达到显微级，或需要加工的几何特征细小且复杂。Sunlight-Tech公司总裁Grzegorz(Greg)Nowobilski介绍说，这些工件只能用激光细微加工和微铣削机床加工，唯有这样才能满足该公司对亚微米级严格公差的要求。
 

　　Grzegorz (Greg) Nowobilski总裁介绍，Sunlight-Tech需加工的部分几何特征只能用激光技术加工。
 

　　Sunlight-Tech创建于2010年，是一家有22名员工的工程咨询公司，专注于机械和自动化系统设计。2018年，Sunlight-Tech决定进入咨询之外的领域，进军激光细微加工和微铣削加工领域。自此，该公司现已服务于众多行业，例如汽车、食品、消费品、航空航天和国防、电子、通信和医疗器械行业。
 

　　Sunlight-Tech用激光细微加工技术满足客户的加工要求，例如加工3,200个孔，每个孔的直径仅254微米(0.01")，深径比达11:1，或加工几何形状为上方下圆的正锥和倒锥形，以及其它类型的型腔和盲孔。激光也用于加工一些不允许污染或不允许接触异物的工件，这是使用传统铣削加工常见的风险。由于大多数工件尺寸都非常小和易碎，Sunlight-Tech用激光技术进行细微加工，避免有害的切削力。
 

　　目前，Sunlight拥有两台GF加工方案的超快激光细微加工系统。一台是Microlution ML-5五轴机床，另一台是Microlution ML-5三轴机床，这台机床拥有更大的加工区。
 

　　ML-5提供全五轴振镜系统，激光束可灵活“转向”，以实现传统钻削无法加工的复杂形状。
 

　　Microlution ML-5机床的定位精度与重复精度分别为±1 μm (±0.00004")与±0.5 μm(±0.00002")。ML-5机床拥有全五轴激光振镜系统，激光束可灵活“转向”，以因应复杂几何形状要求；这些形状无法用常规的钻削技术加工，例如从上到下都需要极高表面质量和严格的公差要求的漏斗形孔。
 

　　Sunlight-Tech拥有一台Microlution ML-5五轴机床和一台更大加工区的Microlution ML-5三轴机床。
 

　　精密的天然花岗岩床身和安装其上的导轨支撑着机床的精密光路系统。高精度的直线电机提供极高加速度，且无反向间隙，显著缩短加工周期和损耗。其它功能还包括高分辨率玻璃光栅尺和机内工件测头、功率表和高速光学摄像头。
 

　　这两台Microlution机床都采用天然花岗岩床身，在长时间加工中能保持优异的热稳定性，并都配备飞秒激光器。飞秒激光器的脉冲极短，脉冲周期仅千万亿分之一秒。在加工中，激光的超短脉冲时长可避免材质熔融，因此，这款机床是Sunlight-Tech加工温度敏感工件的理想选择。此外，飞秒激光加工几乎不产生毛刺，且其工作温度能避免工件损坏。
 

机内飞秒激光器发出极短脉冲的激光束，脉冲周期仅千万亿分之一秒。
 

　　在微铣削方面，Sunlight-Tech选用Microlution 5100细微铣削加工中心加工复杂的精密工件，这些工件只能用高速五轴微铣削加工技术才能加工。该机专为细微工件加工所设计，并保持微米级的高精度，工件尺寸范围为100 x 100 x 100 mm(4" x 4" x 4")，使用的刀具直径为0.01 mm至3 mm(0.0004"至0.124")。定位精度达±1 µm(±0.00004")，高性能、立式的桥式直线电机加工中心满足Sunlight-Tech对高精度小型工件的加工要求。
 

　　研发任务是Sunlight-Tech的核心工作内容。Nowobilski总裁介绍说，由于超短脉冲激光加工技术问世时间还不足10年，许多公司都在尝试将该技术用于工件加工。Sunlight-Tech与客户共同开发、用事实证明了该技术可行。
 

　　Nowobilski说：“有效进行激光加工的关键是正确设置激光参数。为此，我们与GF加工方案的应用工程部合作。”GF加工方案的支持和Sunlight-Tech公司自己多年积累的激光加工经验使Sunlight-Tech很快掌握了Microlution机床的编程。实际上，远比我们想想的简单。他表示：“仅仅一周，我们就理解了激光参数和参数调整方法，能满足特定工件形状和几何特征的加工要求。”