Infraczerwone nanosekundowe urządzenia do wiertniania laserowego dużych formatu do podłoża szklanych

Abstrakt

Infraczerwony nanosekundowy sprzęt do wiercenia laserowego dużego formatu do podłoża szklanego

The infrared nanosecond laser glass drilling system is an advanced manufacturing platform that utilizes 1064 nm infrared nanosecond pulsed lasers to achieve high-precision and high-efficiency micro-hole processing on glass substratesWykorzystując krótkie impulsy (1-100 ns) o wysokiej gęstości energii, the system combines photothermal ablation and mechanical shock mechanisms to produce micron-scale apertures (20-500 μm) while effectively minimizing the heat-affected zone (HAZ) and preventing material cracking or edge chipping.

W porównaniu z konwencjonalnym wierceniem mechanicznym lub obróbką laserową CO2 technologia ta oferuje wyraźne zalety, w tym bezkontaktową obsługę, zerowe zużycie narzędzi i wyjątkową elastyczność,co czyni go szczególnie odpowiednim do tworzenia skomplikowanych mikroodkryć w ultracienkim szkle i materiałach o wysokiej twardości.Główne zastosowania obejmują elektronikę użytkową (obiektywy pokrywające aparaty fotograficzne, wyświetlacze), fotowoltaikę (komórki słoneczne), czujniki samochodowe i urządzenia mikrofluidiczne medyczne.System jest zazwyczaj wyposażony w wielkoformatową platformę ruchową (e.g., ≥ 600×600 mm) i szybkie skanowanie galwanometrem, umożliwiające zautomatyzowaną produkcję serii o zoptymalizowanej przepustowości (setki otworów na sekundę) i efektywności kosztowej.stała się kluczową technologią w nowoczesnej precyzyjnej obróbce szkła.

Główny parametr

Zasada działania

1Generator laserowy: System wykorzystuje źródła laserowe (np. Nd:YAG lub lasery włókniste) do generowania światła podczerwonego o długości fali 1064 nm z czasem trwania impulsów w skali nanosekund (1ns = 10ns).

2. Skupianie energii: wiązka laserowa koncentruje się w punktach mikronowych za pośrednictwem systemów optycznych (np. galwanometrów i soczewek F-θ), osiągając niezwykle wysoką gęstość energii (do poziomu GW/cm2).

3Interakcja materiałowa: nanosekundowe lasery pulsujące wchodzą w interakcję ze szkłem poprzez działanie fototermiczne i fotomechaniczne:

· Efekt fototermiczny: Absorpcja energii laserowej powoduje lokalizowane ogrzewanie, powodując topnienie lub odparowanie materiału.

· Efekt fotomechaniczny: Krótkie impulsy generują fale uderzeniowe, które wytwarzają mikrowybuchowe pęknięcia, tworząc jamy.

4. Usunięcie warstwy po warstwie: kontrolowane liczby pulsów i ścieżki skanowania umożliwiają precyzyjną ablację materiału, tworząc otwory o wysokiej dokładności.

Charakterystyka techniczna

1Wysoka precyzja: średnica otworu 20-500 μm, głębokość do kilku milimetrów, z grubością ściany (Ra) < 1 μm.

2Bezkontaktowa obróbka: eliminuje naprężenie mechaniczne, idealnie nadaje się do szkła kruchego (np. kwarcu, borosilikatu).

3Kontrolowany wpływ cieplny: impulsy nanosekundowe minimalizują dyfuzję ciepła, zapobiegając pęknięciom krawędzi (w porównaniu z laserami milisekundowymi).

4Wysoka elastyczność: zdolność do tworzenia złożonych geometrii (okrągłe, kwadratowe, zagęszczone otwory) i układów mikro-otworów.

Przegląd zdolności przetwarzania

Infraczerwony nanosekundowy system wiertniczy laserowy zapewnia wszechstronne i precyzyjne możliwości obróbki szkła i innych kruchych materiałów, obejmujących szeroki zakres rozmiarów otworów, grubości,i trybów przetwarzaniaŁącząc duży format platformy ruchowej z szybkim skanem galwanometrów, system wspiera zarówno rozwój prototypów, jak i produkcję przemysłową dużych objętości.

Materiały wspierane

• Szkło sodowo-wałkowe

• Szkło borosilikatowe

• Szkło kwarcowe

• Szkło safir

• Pozostałe materiały szklane

Zakres średnicy otworu

• Minimalna średnica otworu:20 μm

• Maksymalna średnica otworu:500 μm

• Jednorodność średnicy w dużych podłogach

Gęstość obróbki

• Gęstość wiertniczej jednej strony:do 20 mm

• Odpowiednie dla szkła ultracienkiego oraz grubości szkła konstrukcyjnego

Zdolność geometrii otworów

• Włókiennicze

• Otwory o kształcie okrągłym, kwadratowym i dostosowane do potrzeb

• Mikro-dziury, wsteczkowe i spinalne

• Artykuły mikro-dziur o wysokiej gęstości

Dokładność i jakość przetwarzania

• System sterowania odłamkami krawędzi:< 0,5 mm

• Wymaganie:Ra < 1 μm

• Minimalna strefa dotknięta ciepłem (HAZ)

• Brzegi bez pęknięć o doskonałej powtarzalności

Szybkość i wydajność przetwarzania

• Prędkość skanowania:0 ‰ 5000 mm/s

• Przekaz:setki otworów na sekundę(w zależności od materiału i grubości)

• Optymalizowane do automatycznego przetwarzania partii i ciągłego działania

Dodatkowe funkcje przetwarzania

• Precyzyjne rowy i szczeliny

• Usuwanie folii i powłok

• Mikroteksturowanie i wzory powierzchni

• Integracja wielu procesów w jednej konfiguracji

Zdolność do tworzenia dużych obrazów

• Standardowe rozmiary platformy:800 × 600 mm,2000 × 1200 mm

• Dostępne na żądanie wymiary platformy na zamówienie

• Idealne do dużych paneli szklanych i przetwarzania wieloczęściowego

Aplikacje procesów

Przystosowane do wiertniania, rurowania, usuwania folii i teksturowania powierzchni materiałów kruchych/twardych, w tym:

1. wiercenie i wycięcie paneli drzwi prysznicowych;

2. wiercenie otworów do szkła urządzeń;

3. Perforacja paneli słonecznych;

4. Wykopalenie osłony przełącznika/złota;

5. Usuwanie folii lustrzanej i wiercenie;

6. Niestandardowe wzornictwo i tekstura powierzchni;

Zalety

1Wielkiej wielkości platforma obsługuje różne rozmiary produktów w różnych branżach.

2Złożone geometrie otworów uzyskane w procesie jednokrotnym.

3Minimalne odłamki krawędzi z gładkimi powierzchniami obrobionymi.

4Bezproblemowe przejście między specyfikacjami produktu; przyjazna obsługa.

5Niskie koszty eksploatacji, wysoka wydajność, brak zużytecznych materiałów i brak zanieczyszczeń.

6Bezkontaktowe obróbki zapobiegają zadrapania powierzchni.

Wpływ obróbki Wzór wyświetlany