Introduction
Avec une machine de découpe laser-de haute précision, vous pouvez traiter bien plus que de simples métaux et céramiques standards. Les composites métal-céramique ouvrent de nouvelles opportunités pour la fabrication de précision. Ce guide couvre les types de composites adaptés à la découpe laser, leurs applications et les précautions clés pour optimiser la production.
Points clés à retenir
La plupart des composites laminés, infiltrés, renforcés par un squelette-et dégradés peuvent être découpés au laser.
Les lasers à fibre haute-puissance sont recommandés pour les plaques épaisses, tandis que les lasers UV ou picoseconde conviennent mieux aux feuilles minces et aux micropièces.
Les matériaux présentant de grandes différences de dilatation thermique, une porosité élevée ou une fragilité extrême nécessitent un contrôle minutieux des paramètres pour éviter les fissures ou l'écaillage.
1. Composites stratifiés
Le plus courant et le plus facile à couper, formé en empilant ou en collant des feuilles de céramique avec des couches métalliques.
Exemples :
Al₂O₃ + Cu / Acier inoxydable → Substrats sous vide, boîtiers électroniques
Si₃N₄ + Cu/Ti → Substrats IGBT et AMB
AlN + Cu → Substrats électroniques à haute -conductivité thermique-
ZrO₂ + Ti / Ni → Capteurs et composants médicaux
SiO₂ + Ti / Acier → Composants d'étanchéité aérospatiale
2. Composites infiltrés ou frittés
Le métal s'infiltre dans le squelette de la céramique, créant une structure stable adaptée à la découpe laser.
Exemples :
SiC + Al / Mg → Dissipateurs aérospatiaux
Al₂O₃ + Cu / Ag → Électrodes à haute -conductivité thermique-
WC + Co / Ni → Carbures cémentés
3. Composites à matrice métallique renforcée par des particules-
Particules céramiques noyées dans une matrice métallique, généralement lisses à découper. Le métal absorbe le laser, tandis que les particules fondent ou se vaporisent, minimisant ainsi l'écaillage.
Exemples :
Al + SiC → Dissipateurs électroniques aérospatiaux
Mg + SiC / Al₂O₃ → Composants structurels
Cu + Al₂O₃ / ZrO₂ → Électrodes conductrices à haute -résistance
4. Composites fonctionnellement classés
La dilatation thermique progressive réduit la concentration des contraintes, rendant la découpe laser plus sûre et sans fissures-, souvent utilisée pour les composants aérospatiaux-à haute température.
Exemples :
Al₂O₃ → Kovar
SiC → Ti
ZrO₂ → Acier inoxydable
5. Céramiques métallisées
Les céramiques métallisées Mo-Mn et les assemblages de brasage actif Ag-Cu-Ti-peuvent être découpés au laser pour les contours, les trous et les fentes. Évitez de surchauffer le joint de brasure.
Exemples :
Mo-Mn Al₂O₃ métallisé → Composants en céramique brasés
Ag-Cu-Ti actif-assemblages de brasage
Non recommandé ou soyez prudent
Céramique en mousse à haute porosité -+métal → sujets aux brûlures, aux écailles et à la déformation
Couches dissemblables très épaisses sans gradients → inadéquation thermique, risque de fissuration
Composites contenant du verre à bas-point de fusion- → bullage, délaminage
