Équipement de perçage laser infrarouge à nanosecondes de grand format pour les substrats de verre

Résumé

Équipement de forage au laser infrarouge à nanosecondes de grand format pour les substrats de verre

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 substratesEn utilisant des impulsions courtes (1-100 ns) à haute densité d'énergie, 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.

Comparée au forage mécanique conventionnel ou au traitement au laser au CO2, cette technologie offre des avantages distincts, notamment un fonctionnement sans contact, une usure nulle de l'outil et une flexibilité exceptionnelle.ce qui le rend particulièrement adapté à la formation de micro-trous complexes dans le verre ultra-mince et les matériaux fragiles à haute dureté (eLes principales applications sont l'électronique grand public (lentilles de couverture de caméra, écrans), le photovoltaïque (cellules solaires), les capteurs automobiles et les dispositifs médicaux microfluidiques.Le système est généralement équipé d'une plateforme de mouvement de grand format (e.g., ≥ 600×600 mm) et le balayage galvanométrique à grande vitesse, permettant une production automatique de lots avec un débit optimisé (centres de trous par seconde) et une efficacité de coût.Il est devenu une technologie essentielle dans l'usinage de verre de précision moderne..

Paramètre principal

Principe de fonctionnement

1Génération laser: le système utilise des sources laser (p. ex. Nd:YAG ou lasers à fibre) pour générer de la lumière infrarouge à une longueur d'onde de 1064 nm avec des durées d'impulsions à l'échelle des nanosecondes (1ns = 10ns).

2. Focalisation de l'énergie: le faisceau laser est concentré dans des taches à l'échelle micrométrique via des systèmes optiques (par exemple, galvanomètres et lentilles F-θ), ce qui permet d'atteindre une densité d'énergie extrêmement élevée (jusqu'à GW/cm2).

3Interaction avec les matériaux: les lasers à impulsions de nanosecondes interagissent avec le verre par des effets photothermiques et photomécaniques:

· Effet photothermique: l'absorption de l'énergie laser induit un chauffage local, provoquant la fusion ou la vaporisation du matériau.

· Effet photomécanique: des impulsions courtes génèrent des ondes de choc qui produisent des fractures micro-explosives, formant des cavités.

4. Retrait de couche par couche: les pulsations contrôlées et les chemins de balayage permettent une ablation précise du matériau, créant des trous de haute précision.

Caractéristiques techniques

1. Haute précision: diamètres de trou de 20 à 500 μm, profondeurs allant jusqu'à plusieurs millimètres, rugosité de paroi (Ra) < 1 μm.

2Traitement sans contact: élimine les contraintes mécaniques, idéal pour le verre fragile (par exemple, quartz, borosilicate).

3. Impact thermique contrôlé: les impulsions de nanosecondes minimisent la diffusion de chaleur, évitant les fissures des bords (par rapport aux lasers de millisecondes).

4- Haute flexibilité: Capable de former des géométries complexes (trous ronds, carrés, coniques) et des ensembles de micro-trous.

Vue d'ensemble de la capacité de traitement

Le système de perçage laser infrarouge à nanosecondes offre des capacités d'usinage polyvalentes et de haute précision pour le verre et d'autres matériaux fragiles, couvrant un large éventail de tailles de trous, d'épaisseurs,et modes de traitementEn combinant une plateforme de mouvement grand format avec un galvanomètre à grande vitesse, le système permet à la fois le développement de prototypes et la production industrielle à grande échelle.

Matériaux à l'appui

• Verres à base de soude et de chaux

• Vitres borosilicatées

• Vitres au quartz

• Vêtements en verre saphir

• Substrats de verre revêtus ou stratifiés

Plage de diamètre du trou

• Diamètre minimum du trou:20 μm

• Diamètre maximal du trou:500 μm

• Uniformité constante du diamètre sur les substrats de grande surface

Épaisseur d'usinage

• Épaisseur de forage à une face:jusqu'à 20 mm

• Convient pour le verre ultra-mince ainsi que pour le verre structural épais

Capacité de géométrie des trous

• Les trous de traversée et les trous morts

• Des trous circulaires, carrés et personnalisés

• Pour l'utilisation dans les machines à laver

• Des ensembles de micro-trous à haute densité

Précision et qualité du traitement

• Contrôle des copeaux de bord:> 0,5 mm

• Roughness des parois des trous:Ra < 1 μm

• Zone minimale affectée par la chaleur (HAZ)

• Bords sans fissures avec une excellente répétabilité

Vitesse de traitement et productivité

• Vitesse de balayage:0 ‰ 5000 mm/s

• Le débit:Des centaines de trous par seconde.(en fonction du matériau et de l'épaisseur)

• Optimisé pour le traitement automatisé des lots et le fonctionnement continu

Fonctions de traitement supplémentaires

• Rigoles et fentes de précision

• Décapage du film et du revêtement

• Micro-texturation et motifs de surface

• Intégration de plusieurs processus dans une seule configuration

Capacité de large format

• Tailles de plateforme standard:800 × 600 mm,Pour les véhicules à moteur:

• Dimensions de plateforme personnalisées disponibles sur demande

• Idéal pour les grands panneaux de verre et le traitement par lots de plusieurs pièces

Applications de processus

Convient pour le forage, le rainurage, l'enlèvement de film et la texturation de surface de matériaux fragiles/durs, y compris:

1. Perçage et encoche pour les panneaux de porte de douche;

2. Perçage de trous pour le verre des appareils;

3. Perforation des panneaux solaires;

4. Perçage du couvercle de l'interrupteur/socket;

5. Retrait et perçage du film miroir;

6. les rainures et les textures de surface sur mesure;

Les avantages

1La plateforme de grand format s'adapte aux différentes tailles de produits dans tous les secteurs.

2Des géométries de trous complexes sont obtenues par un traitement en une étape.

3- Minimalité des éclaboussures des bords avec des surfaces usinées lisses

4- Transition sans heurts entre les spécifications du produit; fonctionnement convivial.

5Faibles coûts d'exploitation, rendement élevé, sans consommables et sans pollution.

6Le traitement sans contact empêche les rayures de surface.

Effets d'usinage  Affichage de l'échantillon