Лазерный мир

Стекло используется как подложка в сенсорных дисплеях практически всех производителей смартфонов и планшетных компьютеров. Стекло для этих устройств постоянно поставляется в больших листах, которые обрабатываются, а затем в конечном итоге разрезаются для формирования отдельных дисплеев.

            К сожалению, традиционные механические методы для резки стекла имеют свои недостатки, особенно для очень тонких подложек, используемых в плоских панельных дисплеях (FPD). К ним относятся создание микротрещин в материале, введение механического напряжения в стекло, производство мелких чипов и обломков в формировании края, которое не обязательно перпендикулярно поверхности стекла. Для исправления этих недостатков могут потребоваться этапы последующей обработки для шлифовки или полировки поверхности разреза, а также этап очистки для удаления мусора.

            Бесконтактная лазерная резка в значительной степени устраняет эти проблемы. В частности, использование ультракороткого импульса (USP) -лазера в процессе, называемом филаментационной* резкой, обеспечивает непревзойденную комбинацию высокой скорости, эксплуатационной гибкости и превосходного качества резки. Филаментная (*- филаментация — самокомпрессия лазерных импульсов, Прим. Пер.) резка работает, потому что высокие лазерные пиковые мощности USP-лазера производят самофокусировку пучка из-за нелинейного оптического эффекта Керра. Эта самофокусировка дополнительно увеличивает плотность мощности, пока на определенном пороге в стекле не появится плазма низкой плотности. Эта плазма снижает показатель преломления стекла в центре пути луча и вызывает расфокусировку пучка. Этот эффект фокусировки / дефокусировки можно сбалансировать путем периодических повторений и формировать стабильную нить, которая простирается на несколько миллиметров в глубину внутри оптически прозрачного материала.

            Чтобы получить разрез, эти генерируемые лазером нити получают вблизи друг друга путем относительного перемещения заготовки относительно лазерного луча. Скорость резания от 100 мм до 2000 мм / с может быть достигнута в зависимости от толщины материала и желаемой геометрии разреза.

            С химическим или термически упрочненным стеклом внутреннее напряжение внутри детали обеспечивает автоматическое разделение внешних контуров (в отличие от вырезов) без дополнительного шага. Для неупрочненных прозрачных материалов, таких как натриево-известняковое, боросиликатное и алюмосиликатное стекло, а также сапфир, этап разделения должен следовать за филаментацией.

            Coherent | Rofin  воплощение технологии филаментации называется SmartCleave. Оно сочетает технологические обработки, приобретенные и разработанные компанией Rofin, а также усовершенствованные промышленные сверхбыстрые лазеры серии HyperRapid NX от Coherent. Результирующий процесс обеспечивает высокоскоростную резку произвольных форм, включая кривые, разрезы свободной формы и вставки, без кромочного конуса, в стекле и других прозрачных и хрупких материалах толщиной от 0,05 до 10 мм. SmartCleave обеспечивает гладкие поверхности с Ra менее 1 мкм, которые по существу не содержат сколов и обломков. Это дает превосходную прочность на изгиб в разрезанных деталях по сравнению с частями, генерируемыми механическими процессами.

            Резка стекла SmartCleave обычно выполняется с использованием лазеров HyperRapid NX, работающих при длине волны 1064 нм. Эти продукты предлагают уникальную комбинацию выходной мощности, надежности и гибкости работы, включая режим пакетной работы и импульсный режим работы по требованию. Результатом является непревзойденная способность эффективно выполнять филаментационную резку  в конкретном приложении.

            Coherent | Rofin поставляет продукты, позволяющие обрабатывать SmartCleave в различных конфигурациях. Это может быть просто лазерный источник HyperRapid NX и рецепт процесса SmartCleave. Но мы также предоставляем подсистемы, которые объединяют лазер с оптикой доставки пучка и управляющей электроникой. Они также могут быть сконфигурированы как так называемая подсистема «черного ящика», в которой определенная конфигурация для включения и оптимизации конкретного процесса уже разработана и запрограммирована. Наконец, Coherent | Rofin может поставлять полные системы «под ключ» для обработки SmartCleave, которые готовы к использованию в производственных условиях.

Источник: https://www.ailu.org.uk/laser_technology/news/2017-07-07/coherent_07072017.html