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高质量的蓝宝石切割,需要优化这些因素

高质量的蓝宝石切割,需要优化这些因素

2020-04-13 10:59

蓝宝石具有耐磨、耐划,透光性好,硬度高等优势,在航空、国防、LED、医疗、消费电子等领域都有很广泛的应用。随着苹果公司采用蓝宝石作为摄像头的保护玻璃和Home键保护玻璃,自此,蓝宝石正式进入消费电子市场,带来了更广阔的增量空间。

但由于蓝宝石是硬脆性材料,传统的机械加工存在易产生裂纹、碎片、分层、崩边、边缘破裂和刀具易磨损,激光切割技术是一种高速度、高质量的切割方法,对蓝宝石晶片进行切割,不仅具有加工速度快、切口质量好并且可以对任意图形进行切割。而要获得较好的表面质量等级,必须对激光功率、切割速度等工艺参数进行多次优化处理。

下面就说说影响蓝宝石切割质量的几个主要因素。

1.激光功率

激光能量是激光切割蓝宝石基片过程中的主要能量来源,激光功率和切割速度决定了输入到蓝宝石基片上的能量,激光功率的大小会对切割产生重要的影响。当切割速度、辅助气体压力等其它工艺参数一定时,切口宽度随着激光功率的增加呈现一种线性正比关系。激光功率过小会出现切不透;增加功率,则切口宽度增加,端面粗糙度增大,激光切割时希望激光功率尽可能大,可以充分发挥激光器的功率优势,提高效率。

2.切割速度

对给定的蓝宝石材料和激光功率,切割速度一般符合于一个经验式,只要在阈值以上,材料的切割速度与激光功率成正比,即增加功率可以提高切割速度。对于切割蓝宝石而言,在其他工艺参数保持不变的情况下,激光切割速度可以有一个相对的调节范围。

切割速度小,切口宽度大,切口粗糙度大;切割速度大,切口宽度和粗糙度小,超过最佳切割速度后粗糙度缓慢增加。切割速度过高,则切口刮渣较多或切不透;切割速度过低,则材料过烧,切口宽度和热影响区较大。要提高切割质量,当其他工艺参数不变时,要优化切割速度。

3.辅助气体

辅助气体除用于从切割区吹掉熔渣以清除切缝的惰性气体和活性气体外,对蓝宝石材料,使用氮气可以起到抑制切割区过度燃烧的作用。

激光切割对辅助气体的基本要求是气流量要大,以便有充足的氮气与切口材料发生放热反应,并有足够的动力将切口处的熔融材料吹除。高速切割蓝宝石时,增加气体压力可以提高切割速度,防止切口背面产生挂渣。但压力过大,切割面反而变得粗糙。在切割过程中,氮气中含有的杂质对切割质量造成不良影响,因此氮气的纯度要高。

蓝宝石、陶瓷、金属精密激光切割机系列

蓝宝石、陶瓷、金属精密激光切割机系列切割机是使用纳秒级光纤激光器对蓝宝石、陶瓷、金属进行切割,有着价格低,切割侧壁光滑,最小崩边10 m,切割 μ 速度比传统刀具更快的优势。

海目星激光专为蓝宝石、玻璃、陶瓷、金属切割开发的激光切割机除具有切割外形、钻孔和划线等功能外,还 兼有对等其他各种硬脆性材料进行切割、钻孔和划线等功能,切割速度快,切割头有双头和单头可选,选择双切割头可大幅度提高生产效率。

设备特点:

  • 采用大理石精密平台,稳定承载,耐腐蚀。
  • 使用直线电机搭配光学尺全闭环驱动加工平台,易维护、寿命长、精度高。
  • 进口高功率激光器,加工速度快、稳定性高且使用寿命长。
  • 进口双头系统或自制单切割头可选,切割质量好。
  • 采用高负压真空机吸附产品,保证定位稳定性。
  • 内置电源稳压器,安全保护设备电器,稳定可靠。
  • 配置自动对位CCD及视觉镜头,能精确识别各类Mark点。
  • 自主研发的切割软件,易学易用,可由客户选择订制功能。

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