Dwuplatformowy sprzęt do cięcia laserowego w podczerwieni pikosekundowej do obróbki szkła optycznego/kwarcu/szafiru

Krótki opis:

Podsumowanie techniczne:
Dwustanowiskowy system do cięcia laserowego szkła w podczerwieni (Infrared Picosecond) to rozwiązanie klasy przemysłowej, zaprojektowane specjalnie do precyzyjnej obróbki kruchych materiałów przezroczystych. Wyposażony w pikosekundowe źródło lasera w podczerwieni o długości fali 1064 nm (szerokość impulsu <15 ps) i platformę dwustanowiskową, system ten zapewnia dwukrotnie większą wydajność obróbki, umożliwiając bezbłędną obróbkę szkieł optycznych (np. BK7, topionej krzemionki), kryształów kwarcu i szafiru (α-Al₂O₃) o twardości do 9 w skali Mohsa.
W porównaniu z konwencjonalnymi laserami nanosekundowymi lub mechanicznymi metodami cięcia, system Infrared Picosecond Dual-Station Laser Cutting System osiąga mikronową szerokość szczeliny (typowy zakres: 20–50 μm) poprzez mechanizm „zimnej ablacji”, ze strefą wpływu ciepła ograniczoną do <5 μm. Zmienny tryb pracy z dwoma stanowiskami zwiększa wykorzystanie sprzętu o 70%, a opatentowany system pozycjonowania wizyjnego (dokładność pozycjonowania CCD: ±2 μm) sprawia, że system idealnie nadaje się do masowej produkcji zakrzywionych elementów szklanych 3D (np. szkieł do smartfonów, soczewek do smartwatchy) w branży elektroniki użytkowej. System obejmuje zautomatyzowane moduły załadunku/rozładunku, obsługujące ciągłą produkcję 24/7.


Cechy

Główny parametr

Typ lasera Pikosekunda podczerwieni
Rozmiar platformy 700×1200 (mm)
  900×1400 (mm)
Grubość cięcia 0,03-80 (mm)
Prędkość cięcia 0-1000 (mm/s)
Złamanie krawędzi tnącej <0,01 (mm)
Uwaga: Rozmiar platformy można dostosować.

Główne cechy

1. Ultraszybka technologia laserowa:
· Krótkie impulsy na poziomie pikosekund (10⁻¹²s) w połączeniu z technologią strojenia MOPA pozwalają uzyskać gęstość mocy szczytowej >10¹² W/cm².
· Długość fali podczerwieni (1064 nm) przenika materiały przezroczyste poprzez absorpcję nieliniową, zapobiegając ablacji powierzchni.
· Opatentowany wieloogniskowy układ optyczny generuje cztery niezależne punkty przetwarzania jednocześnie.

2.System synchronizacji dwóch stacji:
· Podwójne liniowe stopnie silnikowe z podstawą granitową (dokładność pozycjonowania: ±1μm).
· Czas przełączania stacji <0,8 s, umożliwiający równoległe operacje „przetwarzania-załadunku/rozładunku”.
· Niezależna kontrola temperatury (23±0,5°C) na każdej stacji gwarantuje długoterminową stabilność obróbki.

3. Inteligentna kontrola procesów:
· Zintegrowana baza danych materiałów (ponad 200 parametrów szkła) umożliwiająca automatyczne dopasowywanie parametrów.
· Monitorowanie plazmy w czasie rzeczywistym umożliwia dynamiczną regulację energii lasera (rozdzielczość regulacji: 0,1 mJ).
· Ochrona kurtyny powietrznej minimalizuje mikropęknięcia na krawędziach (<3μm).
W typowym przypadku zastosowania obejmującym cięcie płytek szafirowych o grubości 0,5 mm system osiąga prędkość cięcia 300 mm/s przy wymiarach odprysków <10 μm, co stanowi 5-krotny wzrost wydajności w porównaniu z tradycyjnymi metodami.

Zalety przetwarzania

1. Zintegrowany, dwustanowiskowy system cięcia i dzielenia zapewniający elastyczną obsługę;
2. Szybka obróbka skomplikowanych geometrii zwiększa wydajność konwersji procesu;
3. Krawędzie tnące bez stożkowych krawędzi, powodujące minimalne odpryski (<50 μm) i zapewniające bezpieczeństwo operatora;
4. Płynne przechodzenie między specyfikacjami produktu dzięki intuicyjnej obsłudze;
5. Niskie koszty eksploatacji, wysoka wydajność, brak materiałów eksploatacyjnych i brak zanieczyszczeń podczas procesu;
6. Brak wytwarzania żużla, cieczy odpadowych lub ścieków przy zagwarantowanej integralności powierzchni;

Przykładowy wyświetlacz

Sprzęt do cięcia laserowego szkła na podczerwień pikosekundową z podwójną platformą 5

Typowe zastosowania

1. Produkcja elektroniki użytkowej:
· Precyzyjne cięcie konturów szkła ochronnego 3D smartfona (dokładność kąta R: ±0,01 mm).
· Wiercenie mikrootworów w soczewkach szafirowych zegarków (minimalna średnica otworu: Ø0,3 mm).
· Wykańczanie stref transmisyjnych ze szkła optycznego dla kamer podekranowych.

2. Produkcja elementów optycznych:
· Obróbka mikrostruktury dla matryc soczewek AR/VR (rozmiar elementu ≥20μm).
· Cięcie kątowe pryzmatów kwarcowych do kolimatorów laserowych (tolerancja kątowa: ±15").
· Kształtowanie profilu filtrów podczerwieni (stożek tnący <0,5°).

3. Opakowanie półprzewodników:
· Przetwarzanie metodą TGV (glass through-via) na poziomie wafli (proporcje kształtu 1:10).
· Trawienie mikrokanalików na podłożach szklanych dla układów mikroprzepływowych (Ra <0,1μm).
· Cięcia dostrajające częstotliwość dla rezonatorów kwarcowych MEMS.

W przypadku produkcji optycznych okien LiDAR dla przemysłu motoryzacyjnego system umożliwia cięcie konturowe szkła kwarcowego o grubości 2 mm z prostopadłością cięcia 89,5 ± 0,3°, spełniając wymagania testów wibracyjnych stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym.

Aplikacje procesowe

Specjalnie zaprojektowane do precyzyjnego cięcia kruchych/twardych materiałów, w tym:
1. Szkło standardowe i szkła optyczne (BK7, topiona krzemionka);
2. Kryształy kwarcu i podłoża szafirowe;
3. Szkło hartowane i filtry optyczne
4. Podłoża lustrzane
Możliwość cięcia konturowego i precyzyjnego wiercenia otworów wewnętrznych (minimalna średnica 0,3 mm)

Zasada cięcia laserowego

Laser generuje ultrakrótkie impulsy o ekstremalnie wysokiej energii, które oddziałują z przedmiotem obrabianym w skali od femtosekund do pikosekund. Podczas propagacji przez materiał wiązka rozrywa jego strukturę naprężeń, tworząc mikronowe otwory filamentacyjne. Zoptymalizowany odstęp między otworami generuje kontrolowane mikropęknięcia, które w połączeniu z technologią rozszczepiania zapewniają precyzyjną separację.

1

Zalety cięcia laserowego

1. Wysoki poziom integracji automatyzacji (połączona funkcjonalność cięcia/rozłupywania) przy niskim zużyciu energii i uproszczonej obsłudze;
2. Przetwarzanie bezkontaktowe umożliwia osiągnięcie wyjątkowych możliwości, nieosiągalnych za pomocą konwencjonalnych metod;
3. Praca bez materiałów eksploatacyjnych obniża koszty eksploatacji i zwiększa zrównoważony rozwój środowiska;
4. Najwyższa precyzja dzięki zerowemu kątowi stożka i wyeliminowaniu wtórnych uszkodzeń przedmiotu obrabianego;
Firma XKH świadczy kompleksowe usługi dostosowywania naszych systemów cięcia laserowego, obejmujące dostosowane konfiguracje platform, opracowywanie specjalistycznych parametrów procesów oraz rozwiązania dostosowane do konkretnych zastosowań, aby sprostać wyjątkowym wymaganiom produkcyjnym w różnych branżach.