浅谈激光加工技术的未来与发展
来源:    发布时间: 2018-12-13 22:50   66 次浏览   大小:  16px  14px  12px
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。

   激光作为一种先进的加工工具,在工业生产中发挥着越来越重要的作用。随着激光技术本身的不断发展和完善,激光加工以其加工质量、加工复杂性、加工效率、清洁环保等优势,不仅有利于不锈钢、铜、合金等金属材料的加工,而且凸显了其独特的优势。加工玻璃、陶瓷、蓝宝石、半导体硅片、PCB板等非金属材料。

 

  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。

 

  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。

 激光加工

 

  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。

 

  同时市场的高需求,从减少加工工序、减少材料浪费、干燥工艺等因素的持续驱动也强烈地推动着激光制造商和激光系统集成商提供持续的讨论,要求他们不仅要为传统机械提供替代方案。同时还要不断提高激光加工方案的综合性能。在加工质量、产品收率、加工速度、批量生产等方面均取得突破。上述制造商在非金属加工领域只有少数活跃。这个领域发展的背后是更多制造商的努力。国内外许多厂家,如华工激光、铜镦激光、武汉华日激光等,对激光非金属加工,特别是对增强玻璃、蓝宝石等脆性材料的加工作出了很大的贡献。

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