Lejżers Femtosecond huma magħrufa li jaqtgħu kważi kull materjal, u huma użati fl-ipproċessar u l-manifattura ta 'displejs, semikondutturi, u komponenti elettroniċi oħra jew partijiet tad-dwana. Fil-fatt, il-mikromagni tal-laser femtosecond huwa aktar preċiż u jimminimizza l-impatt termali fuq il-materjal, li jirriżulta f'partijiet ta 'kwalità ogħla. it-tim ta 'Amplitude ħadem għal snin fuq applikazzjoni waħda għal lasers femtosecond: l-ipproċessar tal-ħġieġ.
Kif jistgħu lejżers femtosecond itejbu l-qtugħ tal-ħġieġ?
Il-karatteristika distintiva tal-ħġieġ hija n-natura iebsa u fraġli tiegħu, li toħloq sfida sinifikanti għall-ipproċessar. Tekniki tradizzjonali tat-tqattigħ tal-ħġieġ mekkaniku bħall-qtugħ tar-roti tad-djamanti, sandblasting jew proċessi bil-ġett ta 'l-ilma maqtugħin b'mod impreċiż, jonqsu r-regolarità fit-truf, u għandhom stress residwu kbir u asimmetriku tat-tarf matul il-proċess tat-tqattigħ, li jirriżulta f'mikro-xquq, trab, u debris fuq il- truf tal-ħġieġ ipproċessati b'dan il-mod. Għal ħafna applikazzjonijiet, xquq ċkejkna kkawżati minn ċipep u tensjonijiet lokalizzati se jikkawżaw falliment tal-apparat, u b'hekk it-tħin u l-illustrar tat-tarf wara l-pass għandhom jitwettqu biex isaħħu t-truf biex tinkiseb kwalità aċċettabbli. Barra minn hekk, l-ipproċessar mekkaniku tar-rota tas-sikkina jeħtieġ ukoll xi aġenti awżiljarji biex jassistu fit-tqattigħ, li jistgħu jeħlu mat-tarf lest u jeħtieġu trattament bħal tindif tal-ilma jew tindif ultrasoniku. Proċessi ta 'trattament sussegwenti u rendimenti baxxi se jżidu l-ispiża tal-prodott tal-ħġieġ lest.
Barra minn hekk, meta l-biċċa waħda tal-ħġieġ titnaqqas sal-livell tal-mikron (ħġieġ UTG), dawn il-metodi tradizzjonali ta 'qtugħ mekkaniku ma jibqgħux applikabbli. Il-vantaġġi uniċi tal-lejżers ultraveloċi jagħmluha possibbli li jiġu pproċessati dawn il-materjali tal-ħġieġ iebsa, fraġli u ultra-rqiqa, u laser femtosecond b'parametri xierqa jista 'jaqta' b'mod effettiv b'numru limitat ħafna ta 'truf f'pass wieħed. Dan huwa minnu anke għall-ħġieġ oħxon, u lejżers femtosecond joffru alternattiva għal tekniki oħra ta 'qtugħ tal-ħġieġ.
Qtugħ tal-ħġieġ bil-lejżer Femtosecond: Kif jaħdem?
Impuls tal-lejżer ultrashort flimkien ma 'raġġ bħal Bezier jistgħu jintużaw għall-ipproċessar tal-ħġieġ. Ir-raġġ Bessel għandu qadd ta 'raġġ irqaq u fond fokali itwal minn raġġ Gaussian, u huwa kapaċi simultanjament jassorbi l-enerġija ta' impulsi ultrashort tul il-ħxuna kollha tal-ħġieġ. L-użu ta 'Pulse Bursts jippermetti li l-ħġieġ jiġi assorbit b'mod aktar effiċjenti mill-lejżer u jirriżulta fix-xquq meħtieġa biex jaqta' l-ħġieġ minn fuq għal isfel. Dan il-laser femtosecond b'raġġ bħal Bessel jista 'jintuża, pereżempju, biex jaqta' l-ħġieġ f'trajettorji dritti jew mgħawġa.
It-tim tal-applikazzjonijiet ta 'Amplitude żviluppa proċess ibbażat fuq il-laser femtosecond biex jikkontrolla b'mod preċiż id-direzzjoni tal-ksur u l-ottika tal-ipproċessar tal-ħġieġ li takkumpanjaha, u biex juża ġenerazzjoni estiża ta' ksur biex ittejjeb l-effiċjenza tal-ipproċessar tal-proċess tat-tqattigħ tal-ħġieġ. Il-proċess jista 'jintuża biex jaqta' ħġieġ irqiq u ultra-rqiq (<200μm), thick glass (>2mm) u anke ħġieġ b'ħafna saffi jew varjetà ta 'materjali trasparenti fraġli separati faċilment bi ħruxija baxxa tal-wiċċ (<1μm) and no chips and chipping.
Il-karatteristika ewlenija tal-proċess hija li l-enerġija tal-laser femtosecond assorbita mill-ħġieġ tipproduċi xquq estiż li jaqbeż ħafna d-daqs tal-punt tal-impatt attwali. Din il-karatteristika tħaffef b'mod sinifikanti l-ħin tal-ipproċessar u żżid l-effiċjenza tal-użu tal-enerġija tal-lejżer. Għal firxa ta' tipi u ħxuna tal-ħġieġ (<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 in excess of ~1 m/s along a straight line and in excess of 100 mm/s for curved parts can be achieved with laser power of only 10 W. For ultra-thin glass, cutting energy of no more than 40 μJ can result in a chipped edge of less than 1 μm.
The process can also be used to cut thick glass or multilayer glass (>1 mm) f'pass wieħed. studji sperimentali mwettqa mit-tim tal-proċess ta 'Amplitude wrew li l-aktar parametru ta' pproċessar effiċjenti huwa li jiġġenera ferrovija tal-polz (Burst) ta '4 sa 6 impulsi b'distribuzzjoni tal-enerġija sub-pulse ċatta. Flimkien ma 'ċerti konfigurazzjonijiet ottiċi, ħġieġ eħxen minn 2 mm jista' jiġi pproċessat f'pass wieħed. Għal dan l-istudju, intuża laser Amplitude Tangor, mgħammar bil-karatteristika Femtoburst ™️, li tippermetti lill-utent biex jipprogramma l-amplitudnijiet individwali sub-pulse fil-mudell tal-fqigħ biex jimmodula b'mod preċiż id-distribuzzjoni tal-enerġija tal-fqigħ għal studju dettaljat tal-assorbiment tal-enerġija tal-materjal personalizzat. .
Għal min huwa l-qtugħ tal-ħġieġ bil-lejżer femtosecond?
Dan il-proċess jista 'jintuża f'varjetà ta' applikazzjonijiet bħal manifatturi ta 'displej ta' apparat mobbli li jużaw ħġieġ irqaq jew ħġieġ b'ħafna saffi (eż. LCD), u fl-elettronika tal-konsumatur fejn spiss jintuża ħġieġ miksi u spiss irid jiġi pproċessat b'kantunieri mgħawġa, imdawwar. forom u qatgħat, u l-karatteristiċi tal-ipproċessar tal-polz qasir tal-impulsi femtosecond jistgħu jnaqqsu b'mod effettiv iż-żona affettwata tas-sħana tas-saff miksi. Ħafna metodi tal-laser mekkaniċi jew oħrajn ma jistgħux jipprovdu l-livell ta 'preċiżjoni u kwalità meħtieġa għal prodotti bħal dawn. It-teknoloġija tagħna tista 'tintuża wkoll biex tnaqqas ħġieġ eħxen għall-industrija medika jew saħansitra ħġieġ ittemprat għall-protezzjoni tal-iskrin jew l-industrija tal-karozzi.
Barra minn hekk, bl-iżvilupp tat-teknoloġija permezz tat-toqba tal-ħġieġ (TGV) f'dawn l-aħħar snin, se tkun id-direzzjoni u t-tendenza li jintużaw substrati tal-ħġieġ permezz tat-toqba f'bordijiet tal-adapter tal-pakketti integrati 3D, MEMS u Mini LED/Micro LED, eċċ. Barra minn hekk, hemm ukoll domanda speċjali għal tipi ta 'toqba ta' proporzjon għoli ta 'fond għal dijametru f'komunikazzjoni ottika, elettronika għall-konsumatur, bijo-ċipep, eċċ Fit-teknoloġija TGV, il-modulu ta' pproċessar tar-raġġ Bessel huwa għodda indispensabbli, l-użu ta 'din it-teknoloġija jista' jikseb mikron jew saħansitra sub-micron, super 250,000 kull ċentimetru kwadru ta 'densità ultra-għolja through-hole, hekk dens u ta' veloċità għolja ipproċessar ta 'through-hole tal-ħġieġ jeħtieġ 1. mikro-toqba bejn l-ipproċessar tal-lejżer ma jistax jidhru fl-istress termali ikkawżat minn mikro-xquq, 2. l-ispazjar tat-toqob għandu jiġi kkontrollat b'mod preċiż. Lejżers femtosecond joffru wisa 'polz dejqa biex jikkontrollaw il-mikrocracking (<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 (RMS <1% energy fluctuation) for high speed pulse machining.
