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, qumtoshlash 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, bu esa mikro yoriqlar, chang va qoldiqlarga olib keladi. shisha qirralari shu tarzda qayta ishlanadi. Ko'pgina ilovalar uchun chiplar va mahalliy kuchlanish 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 parlatish amalga oshirilishi kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, mexanik pichoq g'ildiragini qayta ishlash, shuningdek, kesishda yordam beradigan ba'zi yordamchi vositalarni talab qiladi, ular tugagan chetiga yopishib olishi va suvni tozalash yoki ultratovushli tozalash kabi davolashni talab qilishi mumkin. Keyinchalik ishlov berish jarayoni va past rentabellik darajasi 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 femtosekundli lazerlar bir o'tishda juda cheklangan miqdordagi qirralar bilan samarali kesishi mumkin [1]. Bu hatto qalin shisha uchun ham amal qiladi, bu erda femtosekundli lazerlar boshqa shisha kesish usullariga muqobildir.
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 shishani yanada samarali lazer yutilishiga imkon beradi va shishani yuqoridan pastgacha kesish uchun zarur bo'lgan yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu femtosekundli lazerni Besselga o'xshash nur bilan ishlatish, masalan, traektoriya tekis yoki egri bo'lishidan qat'i nazar, shisha kesish amalga oshirilishi 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 (>1 mm) yoki hatto ko'p qatlamli shisha yoki past sirt pürüzlülüğüne ega, 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 of more than ~1 m/s along a straight line and more than 100 mm/s for curved parts can be achieved with a laser power of only 10 W. For ultra-thin glass, cutting energies of less than 30 uJ can yield cut edges with chipping of less than 0.5 um. The process can also be used to cut thick glass or multiple layers of glass (>1 mm) bitta o'tishda.
Amplituda jarayoni jamoasi tomonidan o'tkazilgan eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, eng samarali ishlov berish parametri pastki impulslarning bir tekis energiya taqsimoti bilan 4 dan 6 gacha zarba hosil qilishdir. Muayyan optik konfiguratsiyalar bilan birgalikda qalinligi 3 mm bo'lgan shisha bir o'tishda qayta ishlanishi mumkin. Ushbu tadqiqot uchun Femtoburst ™️ funksiyasi bilan jihozlangan amplitudali Tangor lazeridan foydalanildi, bu foydalanuvchiga material energiyasining yutilishini batafsil o'rganish uchun portlash energiyasining taqsimlanishini aniq modulyatsiya qilish uchun portlash sxemasida individual pastki impuls amplitudalarini dasturlash imkonini beradi. moslashtirilgan tarzda.
Femtosekundli lazerli shisha kesish kim uchun?
Jarayon turli xil ilovalarda, masalan, yupqaroq shisha yoki ko'p qatlamli shishadan foydalanadigan mobil qurilmalar displey ishlab chiqaruvchilari va qoplangan shisha tez-tez ishlatiladigan va ko'pincha egri burchaklar, konturli shakllar va kesmalar bilan ishlov berilishi kerak bo'lgan maishiy elektronikada qo'llanilishi mumkin. , va bu erda femtosekund impulslarining qisqa pulsli ishlov berish xususiyatlari qoplama qatlamining 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 mikrokrekingni 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 (<4% energy fluctuation) for high speed pulse machining.
Amplitude'ning texnik va texnologik guruhlari materialning ichki xususiyatlarini o'z ichiga olgan va doimiy ravishda ochib berish va yuqori sifatli lazer materiallarini qayta ishlash natijalarini olish uchun mos keladigan optik modullar va lazer echimlarini sozlash orqali femtosekundli lazerni qayta ishlash usullarini ishlab chiqadi va yaxshilaydi. Xitoyning Suzhou shahridagi amaliy laboratoriya mijozlarga texnologiyaning maqsadga muvofiqligini tekshirish uchun namunalarni qayta ishlash testlarini taqdim etishi mumkin, shuningdek, mijozlar va hamkorlarga femtosekund lazerni qo'llash texnologiyasini birgalikda ishlab chiqish va femtosekundli lazerni qayta ishlash bo'yicha amaliy mashg'ulotlarni taqdim etishi mumkin. Xitoy universitetlari va tadqiqot muassasalari bilan hamkorlikni faol yo‘lga qo‘yish orqali biz ko‘proq mahalliy iste’dodlarni rivojlantirishni maqsad qilganmiz.
