UV-Laserbearbeitung – der neue Liebling spröder Materialien, wissen Sie

Die Laserfertigungstechnologie basiert auf der physikalischen Wechselwirkung zwischen Hochenergielasern und Materialien, und die Bearbeitungswirkung von Materialien wird durch Vergasung, Ablation und Modifikation von Materialien erreicht. Heute hat die Laserbearbeitung schnell in alle Lebensbereiche Einzug gehalten. Derzeit ist es hauptsächlich die Metallmaterialbearbeitung, die mehr als 80 % der gesamten Laserbearbeitungsanwendung ausmacht. Entsprechende Eisen-, Kupfer- und Aluminiumlegierungen sind harte Materialien, haben gute Laserbearbeitungseffekte und lassen sich leicht bei der Laserbearbeitung anwenden. Für einige gängige Metalllaserschneid- und -schweißanwendungen muss möglicherweise nur die entsprechende optische Leistung gelöst werden, und die Forschungsanforderungen für die Verarbeitung sind nicht streng.

Tatsächlich werden viele nichtmetallische Materialien in High-End-Fertigungsbereichen des Lebens verwendet, wie z. B. weiche Materialien, thermoplastische Materialien, wärmeempfindliche Materialien, keramische Materialien, Halbleitermaterialien, Glas und andere spröde Materialien. Sollen diese Materialien laserbearbeitet werden, sind die Anforderungen an Strahlcharakteristik, Abtragsgrad und Materialschadenskontrolle hoch. Es ist erforderlich, eine ultrafeine Verarbeitung auf Mikro-Nano-Ebene zu realisieren. Herkömmliche Infrarotlaser sind oft schwierig, diesen Effekt zu erzielen, und Ultraviolettlaser sind eine geeignete Wahl.

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Die UV-Lasertechnologie hat eine Vielzahl von Anwendungen.

Ultraviolette Laser sind Licht, dessen Ausgangsstrahlen im ultravioletten Spektrum liegen und mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Es gibt zwei häufig verwendete industrielle UV-Laser: Festkristall-UV-Laser und Gas-UV-Laser. Der frequenzverdreifachte Infrarot-Festkörperlaser kann eine ultraviolette Laserausgabe erzielen. Die Wellenlänge beträgt 355nm. Gegenwärtig wurden Pulsbreiten erfolgreich von Nanosekunden bis Pikosekunden entwickelt. Der Excimer-Laser ist ein gebräuchlicher Gas-UV-Laser, der hauptsächlich in der Augenchirurgie, der Chip-Lithographie und anderen Bereichen eingesetzt wird. In den letzten Jahren haben Faserlaser UV-Band-Produkte entwickelt, die durch Pikosekunden-UV-Faserlaser repräsentiert werden.

Ultraviolettlaser haben einen großen Wärmeverlust und hohe Kosten bei der Frequenzverdopplungsumwandlung. Gegenwärtig ist es schwierig, eine hohe Leistung zu erreichen. UV-Laser gelten als Kaltlichtquelle. Die UV-Laserbearbeitung wird als Kaltumformung bezeichnet und eignet sich für die Bearbeitung von spröden Materialien.

UV-Laserbearbeitung von gängigen spröden Materialien.

Glas ist ein im Leben weit verbreitetes Material. Von Trinkgläsern, Weingläsern, Behältern bis hin zu Glasschmuck ist die Musterherstellung auf Glas oft eine Herausforderung. Herkömmliche Verarbeitungsmethoden führen zu einer hohen Rate an Glasschäden. UV-Laser sind ideal zum Markieren und Strukturieren von Glasoberflächen und ermöglichen eine ultrafeine Produktion. Die UV-Lasermarkierung gleicht die Mängel der Vergangenheit in Bezug auf geringe Bearbeitungsgenauigkeit, schwieriges Zeichnen, Beschädigung von Werkstücken und Umweltverschmutzung aus. Mit seinen einzigartigen Verarbeitungsvorteilen ist es zum neuen Favoriten bei der Verarbeitung von Glasprodukten geworden und wurde von verschiedenen Weingläsern, handwerklichen Geschenken und anderen Branchen als notwendiges Verarbeitungswerkzeug aufgeführt.

Keramische Materialien werden häufig im Bauwesen, bei Utensilien, Dekorationen usw. verwendet. Keramik hat eine breite Palette von Anwendungen in elektronischen Produkten und Geräten. Mobiltelefonhändler haben keramische Rückabdeckungen, keramische Plug-Ins, keramische Substrate, keramische Verpackungsbasen, keramische Abdeckplatten für Fingerabdruck-Identifikationssysteme usw. auf den Markt gebracht, die in den Bereichen mobile Kommunikation, optische Kommunikation und elektronische Produkte weit verbreitet sind. Die Herstellung dieser Keramikkomponenten ist heikel, und das UV-Laserschneiden ist derzeit die ideale Wahl.

Ultraviolettes Laserschneiden von Wafern: Die Oberfläche des Saphirsubstrats ist hart, der gewöhnliche Schneidkopf ist schwer zu schneiden, der Verschleiß ist groß, die Ausbeute gering und der Schnittweg ist größer als 30 μm. Reduzieren Sie den Nutzungsbereich und reduzieren Sie die Produktleistung. Angetrieben von der Saphir- und Weiß-LED-Industrie ist die Nachfrage nach Wafer-Dicing auf Saphirsubstraten deutlich gestiegen, was höhere Anforderungen an die Verbesserung von Produktivität und Ausbeute stellt. Das Schneiden von Siliziumwafern mit UV-Laser kann ein hochpräzises Schneiden, ein glattes Schneiden und eine erhebliche Verbesserung der Ausbeute erzielen.

Quarzschneiden ist ein schwieriges Problem in der Industrie. Bei der traditionellen Verarbeitungsmethode wird üblicherweise das "Schmirgelstein-Sägeblatt" verwendet, und es wird auch die Verarbeitungsmethode "hart schlagend hart" verwendet. Quarz ist zerbrechlich und schwer zu bearbeiten, und ein Diamantsägeblatt ist ein Verbrauchsmaterial.

Der UV-Laser hat eine ultrahohe Präzision von ± 0,02 mm, wodurch präzise Schneidanforderungen vollständig garantiert werden können. Angesichts des Quarzschneidens kann eine präzise Steuerung der Leistung die Schnittfläche sehr glatt machen, und die Geschwindigkeit ist viel schneller als bei der manuellen Bearbeitung. Alle Parameter können vollständig digital angezeigt werden, und verschiedene Parameter können per Computer präzise eingestellt werden, was eher intuitiv als genau ist, und die Schwierigkeit des Einstiegs ist viel geringer als beim manuellen Schneiden.