Infrarood-nanoseconde laserboorapparatuur voor glassubstraten van groot formaat

Abstract

Infrarood-nanoseconde laserboringsapparatuur grootformaat voor glassubstraten

The infrared nanosecond laser glass drilling system is an advanced manufacturing platform that utilizes 1064 nm infrared nanosecond pulsed lasers to achieve high-precision and high-efficiency micro-hole processing on glass substratesDoor gebruik te maken van korte pulsen (1-100 ns) met een hoge energie­dichtheid, the system combines photothermal ablation and mechanical shock mechanisms to produce micron-scale apertures (20-500 μm) while effectively minimizing the heat-affected zone (HAZ) and preventing material cracking or edge chipping.

In vergelijking met conventionele mechanische booringen of CO2-laserverwerking biedt deze technologie duidelijke voordelen, waaronder contactloze bediening, nul slijtage van het gereedschap en uitzonderlijke flexibiliteit.Het is daarom bijzonder geschikt voor de vorming van complexe micro-gaten in ultradun glas en breekbare materialen met een hoge hardheid (eDe belangrijkste toepassingen omvatten consumentenelektronica (camera-deklenzen, displays), fotovoltaïsche (zonnecellen), sensoren voor auto's en medische microfluïde apparaten.Het systeem is doorgaans uitgerust met een grootformaat bewegingsplatform (e..g., ≥ 600 × 600 mm) en hogesnelheidsgalvanometer scannen, waardoor geautomatiseerde batchproductie met een geoptimaliseerde doorvoer (honderden gaten per seconde) en kostenefficiëntie mogelijk is.Het is een essentiële technologie in de moderne precisie glasbewerking..

Hoofdparameter

Werkingsbeginsel

1Lasergeneratie: Het systeem maakt gebruik van laserbronnen (bijv. Nd:YAG of glasvezellasers) om infraroodlicht te genereren met een golflengte van 1064 nm met pulsduur op nanoseconde schaal (1ns = 10ns).

2Energiefocus: de laserstraal wordt geconcentreerd in micron-schaal vlekken via optische systemen (bijv. galvanometers en F-θ-lenzen), het bereiken van een extreem hoge energiedichtheid (tot GW/cm2 niveau).

3Materiaalinteractie: Nanoseconde gepulseerde lasers werken met glas samen door middel van fotothermische en fotomechanische effecten:

· Fotothermisch effect: de absorptie van laserenergie veroorzaakt een lokale verhitting waardoor het materiaal smelt of verdampt.

· Fotomechanisch effect: korte pulsen veroorzaken schokgolven die micro-explosieve breuken veroorzaken en holtes vormen.

4. Laag-voor-laag verwijdering: Gecontroleerde pulsgetallen en scanpaden maken precieze materiaalablatie mogelijk en creëren holes met een hoge nauwkeurigheid.

Technische kenmerken

1. Hoogteprecisie: gaten met een diameter van 20-500 μm, diepte tot enkele millimeter, met een wandenroosheid (Ra) van < 1 μm.

2. Niet-contactverwerking: elimineert mechanische spanningen, ideaal voor broos glas (bijv. kwarts, borosilicaat).

3Gecontroleerde thermische impact: Nanosecondepulsen minimaliseren de warmtediffusie en voorkomen randscheuren (tegenover millisecondelasers).

4- hoge flexibiliteit: in staat om complexe geometrieën (ronde, vierkante, conische gaten) en micro-gaten te vormen.

Overzicht van de verwerkingscapaciteit

Het infrarood nanoseconde laserboringssysteem levert veelzijdige en hoogprecise bewerkingsmogelijkheden voor glas en andere broze materialen, met een breed scala aan gaatjes, diktes,en verwerkingswijzenDoor het combineren van een grootformaat-bewegingsplatform met hogesnelheids galvanometerscanning ondersteunt het systeem zowel de ontwikkeling van prototypes als industriële productie in grote hoeveelheden.

Ondersteunde materialen

• glas van soda-kalk

• glas van borosilicaat

• met een breedte van niet meer dan 50 mm

• met een breedte van niet meer dan 15 mm

• met een breedte van niet meer dan 50 mm

Hooldiameterbereik

• Minimale diameter van het gat:20 μm

• Maximale diameter van het gat:500 μm

• Consistente diameter-eenvormigheid over grote substraten

Bewerkingsdikte

• Eenzijdige boordikte:tot 20 mm

• Geschikt voor zowel ultradun glas als dikke structuurglas

Geometrie van gaten

• door- en blinde gaten

• Cirkelvormige, vierkantvormige en op maat gemaakte gaten

• met een breedte van niet meer dan 50 mm

• met een vermogen van niet meer dan 50 W

Bewerkingsnauwkeurigheid en kwaliteit

• Beheersing van de randsplintering:< 0,5 mm

• Ruwheid van de wand van het gat:Ra < 1 μm

• Minimale warmte-afgeperste zone (HAZ)

• Kanten zonder scheuren met uitstekende herhaalbaarheid

Verwerkingssnelheid en productiviteit

• Scansnelheid:0 ‰ 5000 mm/s

• Doorvoer:Honderden gaten per seconde.(afhankelijk van materiaal en dikte)

• Geoptimaliseerd voor geautomatiseerde batchverwerking en continue werking

Aanvullende verwerkingsfuncties

• Precieze groeven en splitsingen

• Verwijdering van folie en coating

• Oppervlakte-microtekstuur en -patroonvorming

• Integratie van meerdere processen in één installatie

Grote formaatcapaciteit

• Standaardplatformgroottes:800 × 600 mm,2000 × 1200 mm

• Op aanvraag beschikbaar op maat gemaakte platformen

• Ideaal voor grote glazen panelen en batchverwerking van meerdere stukken

Procestoepassingen

Geschikt voor het boren, grooven, verwijderen van films en textureren van oppervlakken van broze/harde materialen, met inbegrip van:

1. Boorwerk en inhakken voor douche deur panelen;

2- het boren van gaten voor apparatuurglas;

3. perforatie van zonnepanelen;

4. het boren van de schakelaar/afdekking van de stopcontact;

5. Verwijdering en boren van spiegelfolie;

6. op maat gemaakte groeven en oppervlakteksturen;

Voordelen

1Het grootformaatplatform biedt plaats aan diverse productgroottes in verschillende industrieën.

2Complexe gatgeometrieën bereikt in eenstapsverwerking.

3Minimaal splintervlak met glad bewerkte oppervlakken.

4. naadloze overgang tussen productspecificaties; gebruiksvriendelijke werking.

5Lage bedrijfskosten, hoge opbrengst, geen verbruiksmateriaal en geen vervuiling.

6De contactloze verwerking voorkomt schrammen op het oppervlak.

Bewerkingseffect