Smart Cleave laser Cutting: A Clear Winner for Precision Glass Manufacturing

 

Glass is quite literally all around us, and has been for well over 5,000 years. So, it’s easy to overlook the fact that it’s a unique material, with a very useful combination of physical properties. The most obvious of these, and one of the most valuable, is that it’s transparent.

But, glass is also mechanically strong and relatively scratch resistant. Plus, it doesn’t react with most chemicals – even many strong acids. And, neither liquids nor gases can pass through it. Glass is even biocompatible, which means that sterilized glass can be implanted safely into the human body.

 

이러한 이유로 유리의 사용은 우리 모두에게 친숙한 건축 및 자동차 창을 훨씬 넘어 점점 더 정교한 제품으로 확장되었습니다. 이미 의료 기기, 생명 과학 기기, 반도체 도구 및 가전 제품에 널리 사용되고 있습니다. 후자의 경우 휴대폰, 노트북, 태블릿 및 TV의 디스플레이 화면에 사용됩니다.

 

낡은 방식은 그것을 자를 수 없다

이러한 많은 첨단 기술 응용 분야에서 제품을 더욱 정교하면서도 물리적으로 더 작고 가볍게 만들기 위한 노력이 계속되고 있습니다. 유리 사용 측면에서 이것은 일반적으로 더 얇은 조각이 필요하며 종종 구부러진 가장자리나 컷아웃이 있습니다. 예를 들어 홈 버튼용 컷아웃이 있는 휴대폰 디스플레이 화면을 들 수 있습니다.

 

그러나 이러한 요구는 도전 과제를 만듭니다. 카바이드 도구를 사용하는 좋은 구식 기계 절단이나 워터젯 절단과 같은 전통적인 유리 절단 방법은 매우 얇은 유리 조각으로 쉽게 작업하거나 이러한 종류의 기능, 특히 빡빡한 곡선을 만들 수 없기 때문입니다. 적어도 필요한 비용 및 생산 시간 제약 조건 내에 있지 않습니다. 일반적인 레이저 유리 절단 방법도 마케팅 가능한 속도로 비용 효율적으로 절단할 수 없습니다.

 

자외선 레이저  | 녹색 레이저  | 자외선 레이저  | 자외선 dpss 레이저  | 나노초 레이저  | UV 레이저 소스  | 고체 레이저

또한 이러한 오래된 유리 절단 방법은 유리에 매우 작은 균열과 잔류 응력을 생성합니다. 이로 인해 후속 취급 및 사용 중에 유리가 파손되기 훨씬 더 취약해집니다. 이상하게도 유리가 깨질 때 중앙에서 힘이 가해지더라도 거의 항상 외부 가장자리에서 균열이 시작된다는 것이 밝혀졌습니다.

 

또한 대부분의 유리 절단 공정은 일반적으로 작은 칩과 부스러기 및 유리 표면에 반드시 완벽하게 수직이 아닌 절단 모서리를 생성합니다. 이 때문에 절단면을 연삭하거나 연마하는 것과 같은 다양한 추가 단계가 필요할 수 있습니다.

 

제조업체의 경우 절단 후 추가 처리 단계가 필요하면 생산 시간과 비용이 증가합니다. 또한 폐기하기 어려운 잔해물을 생성하거나 청소를 위해 많은 물이 필요한 경우 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

 

SmartCleave는 정밀 레이저 유리 절단 속도를 높입니다.

"필라멘테이션"이라는 새로운 절단 방법은 얇은 유리의 정밀하고 응력이 없고 파편이 없는 자유 형태 절단에 대한 증가하는 요구를 충족시키기 위해 특별히 개발되었습니다. 필라멘트화에는 USP(Ultra Short Pulse) 레이저만이 이 기술에 의존하는 매우 높은 피크 전력을 생성할 수 있기 때문에 필요합니다.

 

필라멘테이션에서 USP 레이저는 유리에 집중되어 몇 밀리미터 깊이까지 들어갈 수 있는 미세한 보이드(또는 필라멘트) 라인을 생성합니다. 연속 절단을 하기 위해 레이저 빔은 원하는 패턴으로 유리에 상대적으로 이동하고 일련의 매우 가까운 간격의 필라멘트가 생성됩니다. 유리 두께와 유형에 따라 부품은 컷을 따라 직접 분리되거나 가열하여 분리될 수 있습니다.

 

필라멘트를 사용하면 0.05mm에서 10mm 두께 범위의 유리에 커브와 인셋(테이퍼 없음)을 고속으로 절단할 수 있습니다. 또한 터치스크린 디스플레이에 광범위하게 사용되는 화학 강화 유리도 작동합니다.

 

코히런트는 SmartCleave라고 하는 자체 형태의 필라멘트 절단을 개발했습니다. 이 방법은 특히 HyperRapid 시리즈 USP 레이저의 고유한 특성을 활용합니다. 그 중 하나는 레이저가 일련의 빠른 펄스를 전달하는 소위 "버스트 모드" 작동입니다. 이것은 동일한 총 에너지를 갖지만 더 긴 시간 동안 전달되는 일련의 펄스보다 완만한 가열 프로파일을 생성합니다.

 

SmartCleave의 이점은 절단 속도가 두 배로 증가한다는 것입니다. 또한 다른 필라멘트 절단 방법보다 더 부드럽고 직선적인 구멍을 생성합니다. 또한 SmartCleave는 미세 균열, 칩 및 파편이 없는 절단면을 남깁니다. 이 모든 것이 후처리 단계를 제거하여 생산 처리량을 개선하고 비용을 절감합니다. 그리고 기계적으로 더 강한 완제품 유리 부품을 생산합니다.