Thiết bị cắt laser hồng ngoại picosecond đa nền tảng dùng cho gia công kính quang học/thạch anh/sapphire.

Mô tả ngắn gọn:

Tóm tắt kỹ thuật:
Hệ thống cắt laser hồng ngoại picosecond hai trạm dùng cho kính là giải pháp cấp công nghiệp được thiết kế đặc biệt để gia công chính xác các vật liệu trong suốt dễ vỡ. Được trang bị nguồn laser hồng ngoại picosecond 1064nm (độ rộng xung <15ps) và thiết kế nền tảng hai trạm, hệ thống này mang lại hiệu quả xử lý gấp đôi, cho phép gia công hoàn hảo các loại kính quang học (ví dụ: BK7, silica nung chảy), tinh thể thạch anh và sapphire (α-Al₂O₃) với độ cứng lên đến Mohs 9.
So với các loại laser xung nano giây thông thường hoặc các phương pháp cắt cơ khí, Hệ thống cắt laser hồng ngoại xung pico giây kép cho kính đạt được độ rộng đường cắt ở mức micromet (phạm vi điển hình: 20–50μm) thông qua cơ chế “cắt bỏ nguội”, với vùng ảnh hưởng nhiệt giới hạn ở mức <5μm. Chế độ hoạt động kép luân phiên giúp tăng hiệu suất sử dụng thiết bị lên 70%, trong khi hệ thống căn chỉnh thị giác độc quyền (độ chính xác định vị CCD: ±2μm) làm cho nó lý tưởng cho việc sản xuất hàng loạt các linh kiện kính cong 3D (ví dụ: kính bảo vệ điện thoại thông minh, thấu kính đồng hồ thông minh) trong ngành công nghiệp điện tử tiêu dùng. Hệ thống bao gồm các mô-đun tải/dỡ tự động, hỗ trợ sản xuất liên tục 24/7.


Đặc trưng

Thông số chính

Loại Laser Tia hồng ngoại picogiây
Kích thước nền tảng 700×1200 (mm)
  900×1400 (mm)
Độ dày cắt 0,03-80 (mm)
Tốc độ cắt 0-1000 (mm/s)
Sự phá vỡ tiên tiến <0,01 (mm)
Lưu ý: Kích thước bệ đỡ có thể được tùy chỉnh.

Các tính năng chính

1. Công nghệ laser siêu nhanh:
• Các xung ngắn ở mức picosecond (10⁻¹²s) kết hợp với công nghệ điều chỉnh MOPA đạt được mật độ công suất đỉnh >10¹² W/cm².
• Bước sóng hồng ngoại (1064nm) xuyên qua các vật liệu trong suốt nhờ sự hấp thụ phi tuyến tính, ngăn ngừa sự bào mòn bề mặt.
• Hệ thống quang học đa tiêu điểm độc quyền tạo ra bốn điểm xử lý độc lập cùng lúc.

2. Hệ thống đồng bộ hóa hai trạm:
• Hệ thống dẫn động bằng động cơ tuyến tính kép đế đá granit (độ chính xác định vị: ±1μm).
• Thời gian chuyển đổi trạm <0,8 giây, cho phép thực hiện các thao tác "xử lý-nạp/dỡ hàng" song song.
• Hệ thống điều khiển nhiệt độ độc lập (23±0,5°C) cho mỗi trạm đảm bảo độ ổn định gia công lâu dài.

3. Điều khiển quy trình thông minh:
• Cơ sở dữ liệu vật liệu tích hợp (hơn 200 thông số thủy tinh) để tự động khớp thông số.
• Giám sát plasma theo thời gian thực tự động điều chỉnh năng lượng laser (độ phân giải điều chỉnh: 0,1mJ).
• Lớp bảo vệ bằng màn chắn khí giúp giảm thiểu các vết nứt siêu nhỏ ở mép (<3μm).
Trong một trường hợp ứng dụng điển hình liên quan đến việc cắt lát tấm sapphire dày 0,5mm, hệ thống đạt được tốc độ cắt 300mm/giây với kích thước mảnh vỡ <10μm, thể hiện hiệu suất được cải thiện gấp 5 lần so với các phương pháp truyền thống.

Ưu điểm xử lý

1. Hệ thống cắt và tách gỗ hai trạm tích hợp cho phép vận hành linh hoạt;
2. Gia công tốc độ cao các hình dạng phức tạp giúp nâng cao hiệu quả chuyển đổi quy trình;
3. Lưỡi cắt không bị vát cạnh, ít bị sứt mẻ (<50μm) và đảm bảo an toàn cho người sử dụng;
4. Chuyển đổi liền mạch giữa các thông số kỹ thuật sản phẩm với thao tác trực quan;
5. Chi phí vận hành thấp, tỷ suất lợi nhuận cao, quy trình không tiêu hao và không gây ô nhiễm;
6. Không phát sinh xỉ thải, chất lỏng thải hoặc nước thải với độ nguyên vẹn bề mặt được đảm bảo;

Ví dụ hiển thị

Thiết bị cắt kính bằng laser hồng ngoại picosecond hai nền tảng 5

Ứng dụng điển hình

1. Sản xuất thiết bị điện tử tiêu dùng:
• Cắt viền chính xác cho kính cường lực 3D của điện thoại thông minh (độ chính xác góc R: ±0,01mm).
• Khoan lỗ siêu nhỏ trên thấu kính sapphire của đồng hồ (đường kính tối thiểu: Ø0,3mm).
• Hoàn thiện các vùng truyền dẫn bằng kính quang học cho camera dưới màn hình.

2. Sản xuất linh kiện quang học:
• Gia công cấu trúc vi mô cho mảng thấu kính AR/VR (kích thước chi tiết ≥20μm).
• Cắt góc các lăng kính thạch anh dùng cho bộ chuẩn trực laser (dung sai góc: ±15%).
• Tạo hình biên dạng cho các bộ lọc hồng ngoại (độ vát cắt <0,5°).

3. Bao bì bán dẫn:
• Xử lý xuyên kính (TGV) ở cấp độ wafer (tỷ lệ khung hình 1:10).
• Khắc vi kênh trên chất nền thủy tinh cho chip vi lưu (Ra <0,1μm).
• Các đường cắt điều chỉnh tần số cho bộ cộng hưởng thạch anh MEMS.

Đối với việc chế tạo cửa sổ quang học LiDAR trong ô tô, hệ thống này cho phép cắt theo đường viền của kính thạch anh dày 2mm với độ vuông góc của vết cắt là 89,5±0,3°, đáp ứng các yêu cầu kiểm tra độ rung đạt tiêu chuẩn ô tô.

Ứng dụng quy trình

Được thiết kế đặc biệt để cắt chính xác các vật liệu giòn/cứng, bao gồm:
1. Thủy tinh tiêu chuẩn và thủy tinh quang học (BK7, silica nung chảy);
2. Tinh thể thạch anh và chất nền sapphire;
3. Kính cường lực và bộ lọc quang học
4. Chất nền gương
Có khả năng cắt theo đường viền và khoan lỗ bên trong chính xác (đường kính tối thiểu Ø0.3mm)

Nguyên lý cắt laser

Tia laser tạo ra các xung cực ngắn với năng lượng cực cao, tương tác với phôi trong khoảng thời gian từ femto giây đến pico giây. Trong quá trình lan truyền qua vật liệu, chùm tia phá vỡ cấu trúc ứng suất của nó để tạo thành các lỗ dạng sợi có kích thước micromet. Khoảng cách giữa các lỗ được tối ưu hóa tạo ra các vết nứt siêu nhỏ có kiểm soát, kết hợp với công nghệ cắt để đạt được sự tách rời chính xác.

1

Ưu điểm của cắt laser

1. Tích hợp tự động hóa cao (kết hợp chức năng cắt/chẻ) với mức tiêu thụ điện năng thấp và vận hành đơn giản;
2. Quy trình xử lý không tiếp xúc cho phép tạo ra những khả năng độc đáo mà các phương pháp thông thường không thể đạt được;
3. Việc vận hành không cần vật tư tiêu hao giúp giảm chi phí vận hành và tăng cường tính bền vững môi trường;
4. Độ chính xác vượt trội với góc côn bằng không và loại bỏ hư hỏng thứ cấp trên phôi;
XKH cung cấp dịch vụ tùy chỉnh toàn diện cho các hệ thống cắt laser của chúng tôi, bao gồm cấu hình nền tảng phù hợp, phát triển thông số quy trình chuyên biệt và các giải pháp ứng dụng cụ thể để đáp ứng các yêu cầu sản xuất độc đáo trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.