Infračervené pikosekundové laserové rezacie zariadenie s dvojitou platformou na spracovanie optického skla/kremeňa/zafíru

Stručný popis:

Technické zhrnutie:
Infračervený pikosekundový dvojstaničný laserový rezací systém na sklo je priemyselné riešenie špeciálne navrhnuté na presné obrábanie krehkých priehľadných materiálov. Systém je vybavený infračerveným pikosekundovým laserovým zdrojom s vlnovou dĺžkou 1064 nm (šírka impulzu <15 ps) a dvojstaničnou platformou a poskytuje dvojnásobnú účinnosť spracovania, čo umožňuje bezchybné obrábanie optických skiel (napr. BK7, tavený oxid kremičitý), kremenných kryštálov a zafíru (α-Al₂O₃) s tvrdosťou až do Mohsovej stupnice 9.
V porovnaní s konvenčnými nanosekundovými lasermi alebo mechanickými metódami rezania dosahuje infračervený pikosekundový dvojstanicový systém na rezanie skla šírky rezu na úrovni mikrónov (typický rozsah: 20 – 50 μm) prostredníctvom mechanizmu „studenej ablácie“, pričom tepelne ovplyvnená zóna je obmedzená na <5 μm. Striedavý režim prevádzky s dvoma stanicami zvyšuje využitie zariadenia o 70 %, zatiaľ čo patentovaný systém zarovnania videnia (presnosť polohovania CCD: ±2 μm) ho robí ideálnym pre hromadnú výrobu 3D zakrivených sklenených komponentov (napr. krycie sklo smartfónov, šošovky pre inteligentné hodinky) v priemysle spotrebnej elektroniky. Systém obsahuje automatizované moduly nakladania/vykladania, ktoré podporujú nepretržitú výrobu 24 hodín denne, 7 dní v týždni.


Detaily produktu

Značky produktov

Hlavný parameter

Typ laseru Infračervená pikosekunda
Veľkosť platformy 700 × 1200 (mm)
  900 × 1400 (mm)
Hrúbka rezu 0,03 – 80 (mm)
Rýchlosť rezania 0 – 1 000 (mm/s)
Zlomenie ostria <0,01 (mm)
Poznámka: Veľkosť platformy je možné prispôsobiť.

Kľúčové vlastnosti

1. Ultrarýchla laserová technológia:
· Krátke impulzy na úrovni pikosekundy (10⁻¹²s) v kombinácii s technológiou ladenia MOPA dosahujú špičkovú hustotu výkonu > 10¹² W/cm².
· Infračervená vlnová dĺžka (1064 nm) preniká cez priehľadné materiály prostredníctvom nelineárnej absorpcie, čím zabraňuje ablácii povrchu.
· Vlastný viacohniskový optický systém generuje štyri nezávislé procesné body súčasne.

2. Systém synchronizácie s dvoma stanicami:
· Dvojité lineárne motorové stupne s žulovou základňou (presnosť polohovania: ±1 μm).
· Čas prepínania stanice <0,8 s, čo umožňuje paralelné operácie „spracovanie-nakladanie/vykladanie“.
· Nezávislá regulácia teploty (23±0,5 °C) na stanici zaisťuje dlhodobú stabilitu obrábania.

3. Inteligentné riadenie procesov:
· Integrovaná databáza materiálov (viac ako 200 parametrov skla) pre automatické prispôsobenie parametrov.
· Monitorovanie plazmy v reálnom čase dynamicky upravuje energiu laseru (rozlíšenie nastavenia: 0,1 mJ).
· Ochrana vzduchovou clonou minimalizuje mikrotrhliny na okrajoch (<3 μm).
V typickom prípade aplikácie zahŕňajúcom rezanie zafírových doštičiek s hrúbkou 0,5 mm dosahuje systém rýchlosť rezania 300 mm/s s rozmermi triesok <10 μm, čo predstavuje 5-násobné zlepšenie účinnosti oproti tradičným metódam.

Výhody spracovania

1. Integrovaný systém rezania a delenia s dvoma stanicami pre flexibilnú prevádzku;
2. Vysokorýchlostné obrábanie zložitých geometrií zvyšuje účinnosť konverzie procesu;
3. Bezzubé rezné hrany s minimálnym odštiepením (<50μm) a bezpečnou manipuláciou pre obsluhu;
4. Bezproblémový prechod medzi špecifikáciami produktu s intuitívnym ovládaním;
5. Nízke prevádzkové náklady, vysoká miera výťažnosti, proces bez spotreby a bez znečistenia;
6. Nulová tvorba trosky, odpadových kvapalín alebo odpadových vôd so zaručenou integritou povrchu;

Ukážka zobrazenia

Infračervené pikosekundové dvojplatformové laserové rezacie zariadenie na sklo 5

Typické aplikácie

1. Výroba spotrebnej elektroniky:
· Presné kontúrové rezanie 3D krycieho skla smartfónu (presnosť uhla R: ±0,01 mm).
· Vŕtanie mikrootvorov do zafírových šošoviek hodiniek (minimálny otvor: Ø 0,3 mm).
· Dokončovanie priepustných zón optického skla pre kamery umiestnené pod displejom.

2. Výroba optických komponentov:
· Obrábanie mikroštruktúr pre polia šošoviek AR/VR (veľkosť prvku ≥20 μm).
· Uhlové rezanie kremenných hranolov pre laserové kolimátory (uhlová tolerancia: ±15").
· Profilové tvarovanie infračervených filtrov (zúženie rezu <0,5°).

3. Balenie polovodičov:
· Spracovanie priechodiek cez sklo (TGV) na úrovni doštičky (pomer strán 1:10).
· Mikrokanálové leptanie na sklenených substrátoch pre mikrofluidné čipy (Ra <0,1 μm).
· Frekvenčné ladenie rezov pre kremenné rezonátory MEMS.

Pri výrobe automobilových optických okien LiDAR systém umožňuje kontúrové rezanie kremenného skla s hrúbkou 2 mm s kolmosťou rezu 89,5 ± 0,3°, čo spĺňa požiadavky vibračných testov automobilovej triedy.

Procesné aplikácie

Špeciálne navrhnuté na presné rezanie krehkých/tvrdých materiálov vrátane:
1. Štandardné sklo a optické sklá (BK7, tavený oxid kremičitý);
2. Kremeňové kryštály a zafírové substráty;
3. Tvrdené sklo a optické filtre
4. Zrkadlové substráty
Možnosť rezania kontúr aj presného vŕtania vnútorných otvorov (minimálny Ø 0,3 mm)

Princíp rezania laserom

Laser generuje ultrakrátke impulzy s extrémne vysokou energiou, ktoré interagujú s obrobkom v časových intervaloch od femtosekundy do pikosekundy. Počas šírenia materiálom lúč narúša jeho štruktúru napätia a vytvára filamentačné otvory v mikrónovom meradle. Optimalizované rozstupy otvorov generujú kontrolované mikrotrhliny, ktoré sa kombinujú s technológiou štiepenia na dosiahnutie presného oddelenia.

1

Výhody laserového rezania

1. Vysoká integrácia automatizácie (kombinovaná funkcia rezania/štiepania) s nízkou spotrebou energie a zjednodušenou obsluhou;
2. Bezkontaktné spracovanie umožňuje jedinečné možnosti, ktoré nie je možné dosiahnuť konvenčnými metódami;
3. Prevádzka bez spotrebného materiálu znižuje prevádzkové náklady a zvyšuje environmentálnu udržateľnosť;
4. Vynikajúca presnosť s nulovým uhlom zúženia a elimináciou sekundárneho poškodenia obrobku;
Spoločnosť XKH poskytuje komplexné služby prispôsobenia našich laserových rezacích systémov vrátane konfigurácií platforiem na mieru, vývoja špecializovaných procesných parametrov a riešení špecifických pre danú aplikáciu, ktoré spĺňajú jedinečné výrobné požiadavky v rôznych odvetviach.