Engraving and Cutting Glass by Industrial Picosecond Lasers

Glass is a material commonly used in micromachining and precision machining, and is widely used in consumer electronics, automobiles, optical lenses, home appliances and other fields. Nowadays, as the market has higher and higher requirements for the precision of glass materials, it is necessary to achieve higher precision processing effects. The remarkable feature of glass is its hardness and brittleness. Whether it is a diamond knife, an alloy knife or a water knife, this kind of traditional processing technology has some disadvantages, which cannot meet the special-shaped processing of glass products and the control requirements for edge quality and fine cracks.

Благодаря постоянному развитию пикосекундных лазерных технологий использование пикосекундных инфракрасных лазеров для прецизионной обработки стекла стало надежным выбором. С этой целью Nafei Optoelectronics разработала пикосекундный лазер промышленного класса, который подходит для прецизионной обработки стеклянных изделий.

Принцип обработки стекла пикосекундным лазером

Когда лазер фокусируется фокусирующей головкой, получается луч микронного размера с огромной энергией одиночного импульса, высокой пиковой мощностью и высокой плотностью мощности. Когда луч воздействует на стеклянный материал, интенсивность света в центре луча меньше, чем на краю, а показатель преломления в центре материала больше, чем на краю. , скорость распространения центра луча меньше, чем у края, и луч имеет нелинейный оптический эффект Керра для создания самофокусировки, а плотность мощности продолжает увеличиваться. При достижении определенного энергетического порога электроны отрываются от оков атомов, образуя плазму.

Из-за чрезвычайно короткого времени взаимодействия лазера с материалом (длительность импульса <10 пс) плазма уносится с поверхности стекла до того, как она успевает передать энергию окружающим материалам, и практически отсутствует зона термического влияния и отсутствие очевидных мелких трещин или поверхностного мусора, что гарантирует, что окружающие материалы в вовлеченном пространстве не будут затронуты во время обработки. Этот процесс часто называют «холодной обработкой», что значительно повышает качество обработки.

Видно, что бесконтактная лазерная обработка не только снижает затраты на разработку пресс-формы, но и позволяет избежать проблем, связанных со сколами кромок и трещинами, вызванными традиционными методами резки. Обработка может эффективно повысить эффективность производственных операций и выход готовой продукции, а также побудить пользователей снизить затраты и повысить эффективность.

В дополнение к вышеуказанным преимуществам пикосекундные лазеры промышленного класса могут быть сконфигурированы с различной частотой повторения в соответствии с различными требованиями приложения. Частота повторения регулируется от 100 кГц до 2 МГц и имеет режим Burst. С выходной мощностью до 30 Вт, качеством луча M2 <1,3 и стабильностью мощности (RMS) <1%, это волшебное оружие, которое отвечает требованиям точной обработки и производства изделий из стекла в больших количествах.