玻璃加工的超快激光

2020-06-15 09:27:50

  玻璃是一种通明的类固体资料,在人们日常生活中运用广泛。玻璃的运用范围在不断扩大,尤其是和其他资料相结合能更多地运用于高科技范畴。玻璃由碳酸钠、石灰石和沙子等常见的资料制成。这些资料在高温条件下(约1500℃)溶化,就像液体相同,能够被灌注、吹制、压制和模塑成各种形状。但在室温下,玻璃就成为固体,冷却后因为机械功能的改变会变得难以加工处理。


  玻璃具有其他资料所不具有的共同功能。它具有好的光学功能,能反射、曲折、透射和吸收光线,在整个可视范围内乃至更远,都具有较高的通明度。从化学功能来说,玻璃是一种抗腐蚀的惰性资料,能够作为很多化学品的容器。从热力和电力方面来看,玻璃是一种绝缘体。从物理功能来看,玻璃外表坚硬,防刮耐磨,近年来经过各种办法,玻璃乃至具有了弹性。可是,也正是这些功能使得玻璃加工面临着更大应战,例如一旦玻璃具有好的抗拉强度,就变得易碎。


  因而,处理玻璃的办法和其运用都需求从长计议。玻璃制作能够追溯到公元前3500年左右。人工制作玻璃大约首要出现在美索不达米亚和埃及,首要被用来制作珠宝,随后被用来制作壶。之后,加工工艺不断改进,从手艺加工演变为现今的高科技工业工艺,出现了很多玻璃类别和运用。虽然玻璃制作历史悠久,但近几十年来因为玻璃的易碎功能,对于玻璃成品进行加工的工艺止步不前。

        中山玻璃加工

  一般一个小裂纹就会形成玻璃破碎。一旦微裂纹在玻璃的某个部位形成,它就会蔓延至玻璃边缘,形成决裂。玻璃的这种易碎特点使其难以加工。另外一方面,不断发展的技能使其可制成结构更小,且形状各异的玻璃来运用于不同范畴。传统的准确办法,如光刻和电子束光刻等来加工玻璃,但这些技能过于昂贵,不易操作,特别是大面积运用。现今,激光技能供给了加工玻璃的准确办法。直截了当的办法就是在波长范围内利用单光子吸收,玻璃在红外线或紫外线下不会高度通明。


  可是,直接吸收会发生一些问题,包含不良热影响以及形成热影响区,这会发生微裂纹,严重危害玻璃的机械稳定性。此外,在玻璃外表下方进行加工,制作三维结构,需求运用高通明度波长。虽然纳秒脉冲激光器能够用于在玻璃中制作次表层结构(如图1),玻璃的物理机制会对微处理的精密程度形成约束,也会发生微裂纹。


  近年来,一种激动人心的代替性工艺已投入工业运用,即运用超快激光器在近红外波长范围内发生次皮秒脉冲。在这一办法中,超短脉冲严密聚集于玻璃的大部分或外表,每平方厘米的功率密度超过数太瓦,引发复杂多样的工艺,如一起多光子吸收、雪崩和碰撞电离,形成对玻璃基质高度局域化的损坏,一起几乎不存在能量堆积(只有几微焦乃至更少)。因为每次脉冲所用能量适度,对该部位(乃至是聚集体积)形成的热影响能够忽略不计。这一办法一般被称为“冷消融”,能够用来制作为准确的3D结构。和其他微制作技能相比,飞秒激光微制作通明资料具有共同优势。


  文章源自:中山玻璃加工

  http://www.jingyeboli.com


一键导航 一键通话 关于晶业 产品中心