Femtosekundli lazerlar deyarli har qanday materialni kesish uchun ma'lum va ular displeylar, yarimo'tkazgichlar va boshqa elektron komponentlar yoki maxsus qismlarni qayta ishlash va ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Aslida, femtosekundli lazerli mikro ishlov berish aniqroq va materialga termal ta'sirni minimallashtiradi, natijada yuqori sifatli qismlar olinadi. Amplitude jamoasi yillar davomida femtosekundli lazerlar uchun bitta dastur ustida ishladi: shishani qayta ishlash.
Femtosekundli lazerlar shisha kesishni qanday yaxshilashi mumkin?
Shishaning ajralib turadigan xususiyati uning qattiq va mo'rt tabiati bo'lib, uni qayta ishlashda jiddiy qiyinchiliklar tug'diradi. Olmosli g'ildiraklarni kesish, qum bilan tozalash yoki suv oqimi jarayonlari kabi an'anaviy mexanik shisha kesish usullari aniq kesiladi, qirralarning muntazamligi yo'q va kesish jarayonida katta va assimetrik qoldiq chekka kuchlanishiga ega bo'lib, mikro yoriqlar, chang va qoldiqlarga olib keladi. shisha qirralari shu tarzda qayta ishlanadi. Ko'pgina ilovalar uchun chiplar va mahalliy kuchlanishlar tufayli yuzaga kelgan mayda yoriqlar qurilmaning ishlamay qolishiga olib keladi va shuning uchun maqbul sifatga erishish uchun qirralarni mustahkamlash uchun o'tishdan keyingi silliqlash va silliqlash amalga oshirilishi kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, mexanik pichoq g'ildiragini qayta ishlash, shuningdek, kesishda yordam beradigan ba'zi yordamchi vositalarni talab qiladi, ular tayyor chekkaga yopishib olishi va suvni tozalash yoki ultratovushli tozalash kabi davolashni talab qilishi mumkin. Keyingi tozalash jarayonlari va past hosildorlik tayyor shisha mahsulotining narxini oshiradi.
Bundan tashqari, bitta shisha bo'lagi mikron darajasiga (UTG shishasi) yupqalashtirilganda, bu an'anaviy mexanik kesish usullari endi qo'llanilmaydi. O'ta tezkor lazerlarning o'ziga xos afzalliklari bu qattiq, mo'rt va o'ta yupqa shisha materiallarni qayta ishlashga imkon beradi va tegishli parametrlarga ega bo'lgan femtosekundli lazer bir o'tishda juda cheklangan miqdordagi qirralar bilan samarali kesishi mumkin. Bu hatto qalin shisha uchun ham amal qiladi va femtosekundli lazerlar boshqa shisha kesish usullariga muqobil taklif qiladi.
Femtosekund lazerli shisha kesish: u qanday ishlaydi?
Bezierga o'xshash nur bilan birlashtirilgan ultraqisqa lazer impulslari shisha ishlov berish uchun ishlatilishi mumkin. Bessel nuri Gauss nuriga qaraganda yupqa nurli belga va uzunroq fokus chuqurligiga ega va bir vaqtning o'zida shishaning butun qalinligi bo'ylab ultra qisqa impulslar energiyasini o'zlashtirishga qodir. Pulse Bursts dan foydalanish shishaning lazer tomonidan yanada samarali so'rilishini ta'minlaydi va yuqoridan pastgacha oynani kesish uchun zarur bo'lgan yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi. Besselga o'xshash nurga ega bu femtosekundli lazer, masalan, shishani tekis yoki egri traektoriyalarda kesish uchun ishlatilishi mumkin.
Amplitude ilovalari jamoasi sinish yo'nalishini va unga hamroh bo'lgan shisha ishlov berish optikasini aniq nazorat qilish va shisha kesish jarayonining qayta ishlash samaradorligini oshirish uchun kengaytirilgan sinish avlodini qo'llash uchun femtosekundli lazerga asoslangan jarayonni ishlab chiqdi. Jarayon nozik va o'ta yupqa oynalarni kesish uchun ishlatilishi mumkin (<200μm), thick glass (>2 mm) va hatto ko'p qatlamli shisha yoki sirt pürüzlülüğü past bo'lgan turli xil oson ajratilgan mo'rt shaffof materiallar (<1μm) and no chips and chipping.
Jarayonning asosiy xususiyati shundaki, shisha tomonidan so'rilgan femtosekundli lazer energiyasi haqiqiy ta'sir nuqtasi hajmidan ancha oshib ketadigan kengaytirilgan yoriq hosil qiladi. Bu xususiyat ishlov berish vaqtini sezilarli darajada tezlashtiradi va lazer quvvatidan foydalanish samaradorligini oshiradi. Bir qator shisha turlari va qalinligi uchun (<1 mm nanolaminate glass, for example), the use of sub-picosecond or femtosecond pulses can produce longer extended cracks for more efficient processing. For cutting thin glass, cutting speeds in excess of ~1 m/s along a straight line and in excess of 100 mm/s for curved parts can be achieved with laser power of only 10 W. For ultra-thin glass, cutting energy of no more than 40 μJ can result in a chipped edge of less than 1 μm.
The process can also be used to cut thick glass or multilayer glass (>1 mm) bir o'tishda. Amplituda jarayoni jamoasi tomonidan amalga oshirilgan eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, eng samarali qayta ishlash parametri 4 dan 6 gacha bo'lgan impulsli poezdni (Burst) tekis pastki impuls energiyasi taqsimoti bilan hosil qilishdir. Muayyan optik konfiguratsiyalar bilan birgalikda qalinligi 2 mm dan oshadigan shisha bitta o'tishda qayta ishlanishi mumkin. Ushbu tadqiqot uchun Femtoburst ™️ xususiyati bilan jihozlangan amplitudali Tangor lazeridan foydalanildi, bu foydalanuvchiga moslashtirilgan material energiyasini yutishni batafsil o'rganish uchun portlash energiyasining taqsimlanishini aniq modulyatsiya qilish uchun portlash sxemasida individual sub-puls amplitudalarini dasturlash imkonini beradi. .
Femtosekundli lazerli shisha kesish kim uchun?
Ushbu jarayon yupqaroq shisha yoki ko'p qatlamli oynadan (masalan, LCD) foydalanadigan mobil qurilmalar displey ishlab chiqaruvchilari kabi turli xil ilovalarda va qoplangan shisha tez-tez ishlatiladigan va ko'pincha kavisli burchaklar bilan ishlov berilishi kerak bo'lgan maishiy elektronikada qo'llanilishi mumkin, konturlangan. shakllar va kesmalar va femtosekund impulslarining qisqa pulsli ishlov berish xususiyatlari qoplangan qatlamning issiqlik ta'sir zonasini samarali ravishda kamaytirishi mumkin. Ko'pgina mexanik yoki boshqa lazer usullari bunday mahsulotlar uchun zarur bo'lgan aniqlik va sifat darajasini ta'minlay olmaydi. Bizning texnologiyamiz tibbiyot sanoati uchun qalinroq shishani yoki hatto ekranni himoya qilish yoki avtomobil sanoati uchun temperli oynani kesish uchun ham ishlatilishi mumkin.
Bundan tashqari, so'nggi yillarda shisha teshikli texnologiyaning (TGV) rivojlanishi bilan 3D o'rnatilgan paketli adapter platalarida, MEMS va Mini LED / Micro LED va boshqalarda shisha teshikli substratlardan foydalanish yo'nalishi va tendentsiyasi bo'ladi. Bundan tashqari, optik aloqa, maishiy elektronika, bio-chiplar va boshqalarda yuqori chuqurlikdan diametrga nisbati teshik turlariga alohida talab ham mavjud. TGV texnologiyasida Bessel nurlarini qayta ishlash moduli ajralmas vosita bo'lib, ushbu texnologiyadan foydalanishga erishish mumkin. mikron yoki hatto sub-mikron, super 250,000 kvadrat santimetr uchun ultra yuqori zichlikdagi teshik, shuning uchun zich va yuqori tezlikda shisha teshikdan ishlov berish uchun 1. lazer bilan ishlov berish o'rtasida mikro-teshik bo'lishi mumkin emas. mikro-yoriqdan kelib chiqqan termal stressda paydo bo'ladi, 2. teshik oralig'ini aniq nazorat qilish kerak. Femtosekundli lazerlar mikrokrackingni boshqarish uchun tor impuls kengligini taklif qiladi (<350fs) while providing an excellent solution to precisely control the position accuracy of the trigger pulse on the material using the FemtoTrig® feature developed by Amplitude's technical team, synchronized with the oscillator clock (fosc:40Mhz, jitter. 25ns) to achieve higher machining position accuracy (100m/ s, Position Error: 2.5um) while maintaining a constant single pulse energy (RMS <1% energy fluctuation) for high speed pulse machining.
