Drilling of fr-4 composite materials using single pulse of Nd : YAG laser

Other Title(s)

تثقيب المادة المركبة (فايبر كلاس)‎ باستخدام النبضة المفردة لليزر النيدميوم-ياك

Joint Authors

Abd al-Latif, Usamah Fadil
Khalid, Inas Abd al-Karim
Huss, Amir Ghazi

Source

al-Khwarizmi Engineering Journal

Issue

Vol. 9, Issue 2 (30 Jun. 2013), pp.1-11, 11 p.

Publisher

University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering

Publication Date

2013-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

11

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

عملية التثقيب بالليزر لها القدرة على إنتاج ثقوب صغيرة، عالية الدقة.

في iذا البحث استخدم ليزر النيدميوم- ياك النبضي بالملي ثانية لدراسة تغير خصائص الليزر على أبعاد الثقوب و على البنية المجھرية لعينات المادة المركبة (المادة الأساس و الألياف) بسمك ٢ مليمتر عند تثقيبها باستخدام تقنية النبضة المفردة نوع الليزر المستخدم كان lumonics JK760TR GSI بطول موجي من 0.3-50 ملي ثانية بمعدل قدرة ٦٠٠ واط و أعلى مستوى تردد يصل إلى ٥٠٠ ھیرتز في حالة النبضة المفردة فان خصائص الليزر - التي تم تغييرھا ھي موقع المستوى البؤري ,و شكل النبضة، و قدرة النبضة، و طول النبضة و لقد وجد أنها في حالة التثقيب بالنبضة المفردة فان افضل مستوى للتثقیب ھو(-1) من مستو یات تم استخدامھا وھي بالتسلسل(+1, 0, -1, -2) و ذلك.

بين أربع لاعطائه ثقوب أقل استدقاقا مقارنة بالمستويات الأخرى حيث كان قطر الثقب في منطقة الدخول = ٠.٨٦ أما في نقطة الخروج فكان = ٠.٢٧ .

لاختبار تأثير شكل النبضة، فقد استخدمت ثلاث أشكال و تم ملاحظة أن النبضة المستطيلة أكثر كفاءة و ذلك لقابليتها على إنتاج ثقوب أقل استدقاقا مقارنة بالأشكال الأخرى أما تأثيرھا على البنية المجھرية للمادة فكان متشابهاًا .

إن طاقة الليزر و مدة النبضة لها التأثير السائد على أبعاد و حجم الثقوب و كذلك على المنطقة المتأثرة بالحرارة بدون أي عيوب ماعدا استدقاق الثقب الذي كان صفة ملازمة لكل الثقوب التي أجريت بهذه الطريقة .

Abstract EN

Laser drilling is capable of producing small, precisely positioned holes with high degree of reproductively.

In this paper , IR millisecond Nd : YAG single pulsed laser was used to determine the effect of laser parameters on the drilled hole of the glass - fiber reinforced epoxy composite FR-4 sample of 2 mm in thickness .

The type of laser source was GSI lumonics JK760TR Series laser 1.064μm system in a CNC cabin.

The JK760TR series has a 0.3- 50ms pulse length and a maximum repetition rate 500Hz with an average power of 600W.

The investigation of single pulse laser drilling in this paper was based on theoretical and experimental solutions.

In single pulse technique, the investigation included focal plane position fpp, pulse shape, laser peak power, and pulse duration.

It was found that (-1) was the best fpp due to less taper for the drilled holes made by this level (Entrance hole = 0.68, Exit hole = 0.27).

To predict pulse shape effects; three types were : rectangular, rump-up and cool down, it were examined found that rectangular pulse was efficient more than the other types due to its ability to produce holes with less tapering as compared with others types.

Also it’s found that all pulse shapes had the same effect on the materials microstructure.

Laser peak power and pulse duration had the predominant affects on the hole dimensions and edge quality without any defect except hole tapering.

American Psychological Association (APA)

Abd al-Latif, Usamah Fadil& Khalid, Inas Abd al-Karim& Huss, Amir Ghazi. 2013. Drilling of fr-4 composite materials using single pulse of Nd : YAG laser. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 9, no. 2, pp.1-11.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-336794

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Latif, Usamah Fadil…[et al.]. Drilling of fr-4 composite materials using single pulse of Nd : YAG laser. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 9, no. 2 (2013), pp.1-11.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-336794

American Medical Association (AMA)

Abd al-Latif, Usamah Fadil& Khalid, Inas Abd al-Karim& Huss, Amir Ghazi. Drilling of fr-4 composite materials using single pulse of Nd : YAG laser. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2013. Vol. 9, no. 2, pp.1-11.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-336794

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 9-10

Record ID

BIM-336794