不锈钢管材激光切割机
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浅谈脆性材料的激光加工技术

时间:2019-01-15 17:10:20 作者:华工激光 浏览:

金属管材激光切割机

  金属管材激光切割机作为一种先进的加工工具,已经越来越广泛地在工业生产中发挥着举足轻重的作用。随着激光技术自身的不断发展完善,其凭借着在加工质量、加工复杂度、加工效率及清洁环保等优势,不但在不锈钢、铜、合金等各类金属材料加工中获得青睐,而且也正在玻璃、陶瓷、蓝宝石、半导体硅晶圆、PCB板等各种非金属材料加工中凸显出独特优势。

  在非金属加工领域,薄脆性材料的激光加工备受关注。随着智能手机、LED照明、平板电脑、以及可穿戴设备等消费电子产品的不断发展迭代,玻璃、蓝宝石和陶瓷等材料,凭借着自身具备的独特优质属性而获得了广泛应用,比如坚硬的钢化玻璃用作于智能手机的显示屏;坚硬且化学性质稳定的陶瓷用于制作电子零部件衬底和绝缘材料;坚硬耐划的蓝宝石用于LED衬底、手机摄像头保护玻璃、智能手机显示屏、智能手表的盖板玻璃等。

  在这些应用中使用的玻璃、蓝宝石或陶瓷等材料,厚度通常较薄,硬度越来越高,非常易碎。而在加工要求上,上述应用通常需要在这些薄脆易碎的材料上实施非常精密的切割、钻孔甚至开槽等加工过程,这使得传统的铣、 钻、 磨等机械加工工艺面临着极大的挑战,因为材料极薄极脆,加工过程中因接触而施加到材料上的任何应力,都可能导致材料碎裂,最终报废。

  然而,传统机械加工方式所面临的挑战,却为非接触性的激光加工带来了更多机会。

  超快激光应对加工挑战

  玻璃、陶瓷、蓝宝石等薄脆性非金属材料的精密加工,通常使用超快激光。超快激光脉冲持续时间极短,在纳秒、皮秒甚至是飞秒级别,将适度的激光能量作用在材料表面,通过打断材料的化学键而实现材料去除目的,在这个过程中,激光能量还来不及向加工范围周围传递,加工过程便已结束,因此产生的热量几乎可以忽略不计,材料不会产生热损伤。

  随着这些脆性材料在LED、智能手机、可穿戴设备等产品中的应用越来越多,致力于这类脆性材料加工的激光器、激光系统及相关科研机构也不断增多,他们的努力也促进了激光技术在脆性材料加工领域不断突破。

  小结

  强化玻璃、蓝宝石和其他脆性、透明材料的独特性能,将促使其在消费电子、医疗设备、集成电路、建筑、汽车、航空航天等市场领域获得不断增长的用途。特别是在以智能手机、可穿戴设备为首的消费电子产品中,对强化玻璃和蓝宝石的应用,将具有很大增长空间。因此,市场对脆性材料激光加工的需求非常看好。