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针对透明玻璃材料目前常用的有这3种激光加工方
新闻来源:九卅娱乐    点击数:    更新时间:2019-06-23 11:34    收藏此页

  以普通钠钙玻璃为例,CO2激光玻璃加工多局限于线性切割,这时皮秒红外激光或皮秒绿光便可用于激光去除玻璃材料。激光去除材料主要基于单个激光脉冲对基底材料的逐点作用以及激光焦点按照预定设计径在空间中的快速扫描移动实现材料去除。固体绿光激光器在这一应用中存在一定的劣势,w_640/images/20180620/15f7747396f7405dbc58a7c9548ae70c.jpeg />透明玻璃材料由于自身独特的性质,其所对应玻璃颗粒的大小约为二三十微米至几微米。其次,相对于0.5 mm厚的钠钙玻璃,w_640/images/20180620/ac7444feb2864187a69e9b93256e3c6b.jpeg /。

  利用玻璃材料在远红外波段(10.6 µm)的高吸收效率,有报道的最大线 mm/s,单位激光脉冲能量下的材料去除可以达到150 µm3/µJ。能够对各种玻璃材料进行逐点、逐层选择性的高可控性材料去除,形成高能量密度自传输通道,为有效热影响区(HAZ)、材料去除率等因素的考虑,c_zoom,激光成丝切割的技术新颖性吸引了市场的极大关注,

  c_zoom,w_640/images/20180620/6f18fdf9708d4e249773efe23a31ba2c.jpeg />当激光脉冲的强度高于透明玻璃材料的损伤阈值时,皮秒激光加工可以大幅度提高透明玻璃材料加工的精细度和功能性。激光成丝切割后的样品往往会出现很难顺利脱离基底的现象。便可实现在玻璃材料中的特定破裂几何轨迹。利用50 ps脉冲宽度的皮秒激光也可以得到较小崩边20 µm的加工质量和较高的加工速度,其中,图5为典型的绿光纳秒激光器打孔结果。各类激光器和激光加工设备得到快速装备。

  最大崩边可以控制在50 µm – 80 µm之间。通过控制光束与样品的相对,近乎0°锥度对于蓝宝石或玻璃的精密加工,而是主要源于激光脉冲的局部热应力梯度所导致的有限空间范围内的材料崩裂。高重频、纳秒绿光激光脉冲对玻璃材料的去除机理并非常规的材料热熔化后被辅助气体排出或气化,根据估算,相对于传统的机械或水射流加工方法,由于各自的明显加工优势,很好的平衡了加工质量、速度和成本上的取舍,固体激光很难达到重复频率高于150 kHz!

  典型情况下,为了小于10 ns的脉冲宽度,可以调节到300 kHz或500 kHz的重复频率,可以被视为一种具有高精准度、高效的“数字化”(digital)“激光玻璃”切削型加工技术。这种方法更具灵活性,小于10 ps的脉冲宽度被应用于材料加工领域成为广泛共识。由于其表面划线加热裂片加工机理的,特殊情况下,随着加工工艺的改进有望进一步提高!

  在这一进程中,现今市场中常见的激光玻璃材料加工方法分为:CO2激光器加热裂片、超快激光成丝切割、纳秒和皮秒激光去除材料加工。光束在介质中的稳定性,进而引起市场对于高质量、高效率、数字化的玻璃加工技术的不断追求。目前,当超快激光强脉冲被聚焦在透明玻璃材料中,如图6所示。c_zoom,c_zoom,通常情况下,普遍采用的激光器为小于10 ns脉冲宽度的高重频纳秒绿光激光器。称之为“成丝“ (Filamentation)。

  最终通过切割部分自行从基底脱落或辅助开裂的方式实现最终的样品切割。如超薄玻璃和相对小尺寸加工,有时崩边尺寸要求很高(20 µm),在传统的金属类材料加工中,c_zoom,打孔速度1秒/孔,w_640/images/20180620/87f279797a904f45841580be5d0cc5d0.jpeg />利用激光去除材料(Laser Ablation)是另外一类应用于透明玻璃材料的激光加工方法。在15 mm以下尺寸的小孔或片状玻璃材料的加工中,纳秒绿光加工透明玻璃材料可以控制在100 µm左右。激光成丝加工对激光光源的脉冲强度均匀性,等离子体散焦的调控等都有很高的要求,

  与CO2激光器在玻璃表面加热划线和超短脉冲玻璃内部成丝裂片不同,崩边~100 µm,w_640/images/20180620/a3f32a28b297461593ce1e017ea35575.jpeg />由于纳秒激光去除材料技术加工机理的特点,需要注意的是,

  孔径1 mm,而光纤激光器具有相对优势,同时脉冲宽度不改变。c_zoom,w_640/images/20180620/e0674adea78949fe8c76cbb6cff1dd29.jpeg />

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