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鄭州百維智能自動化設備有限公司
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閱讀：100發布時間：2023-5-29
藍寶石是地球上僅次于鉆石第二堅硬的材料，很難使用機械的方法來加工。使用激光器來切割藍寶石是當今LED制造業的標準加工方法，藍寶石在這里用作基板襯底。由于其抗劃傷性和透光性，藍寶石會用來生產手表和光學儀器的保護鏡面。
當加工細小的輪廓時，超短脈沖激光器可以實現精準的加工。例如當切割圓形部件和鉆微孔時，柔性的輪廓加工可以通過高速掃描器來實現。超短脈沖除去了加工時的熱影響，從而產生非常好的切割邊緣質量。圖 6 顯示了 0.4 毫米厚的圓形、 正方形和三角形輪廓，使用 TruMicro 5070 紅外皮秒激光切從藍寶石上切割下來。小輪廓尺寸是0.2毫米。與超短脈沖相結合的智能加工方式可以避免形成缺口及開裂。經驗表明100微焦左右的脈沖能量是佳的。例如，將脈沖能量為250微焦的激光光束分成兩個125 微焦的獨立激光光束同時加工兩個零部件就可以獲得更高的產量。的加工質量取決于加工方法、 除塵和工件夾具之間的適宜的配合。
紅外和綠光波長的超短脈沖激光器正好可用于這種材料的加工。皮秒脈沖能減少裂縫的產生，切割質量遠遠超過普通的銑削加工。激光光束多次掃過被加工材料來實現切割。速度，邊緣質量和邊緣的角度可以由加工策略來決定。相對于其他的激光工藝，燒蝕工藝更穩妥：例如，輕微變形的玻璃并不影響加工結果。在測試中，使用綠光皮秒激光器，"Corning Eagle XG"的彎曲強度達280兆帕。使用紅外皮秒激光器的測試結果表明速度增加三倍，邊緣的彎曲強度略低。
更強大的皮秒激光器使我們有更大的機會來提高加工玻璃的效率。我們比較鋼材和玻璃的燒蝕速度以及加工效率時這種機會尤為明顯。（圖5）由于等離子體屏蔽的原因，鋼材的燒蝕效率在5 J/cm2的脈沖能量密度時開始降低，而玻璃允許更高的脈沖能量密度，直到加工效率達到高。因此當加工玻璃時，更高的脈沖能量可以轉化為更高的燒蝕效率。
當考慮進一步降低玻璃的重量和厚度時，人們可能會使用超薄玻璃。50微米厚的玻璃處理起來更微妙，對于機械加工也更敏感。事實上，這樣的玻璃不用激光來加工已經是不可能了。
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