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蓝宝石激光切割质量的因素是哪些

日期:2019-11-13    来源:Beyondlaser

       蓝宝石材料具有高耐磨性高硬度和优良的热传导性电绝缘性化学性能稳定等优异的物理、化学等特点,被广泛应用于高端智能手机、平板电脑、平板电视等电子显示行业领域。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等缺陷,又由于蓝宝石化学稳定性较好,使得传统的化学加工方法对其难以加工。

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       蓝宝石激光切割机不仅加工速度快、切口质量好并且可以对任意图形进行切割,而且热影响区较小,在加工区域表面不会形成波纹,并且加工设备成本低,因此在蓝宝石加工领域被广泛采用。

       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。

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      (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。

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      (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。       

       所以,做好蓝宝石激光切割机的每一处细节,就是对蓝宝石切割质量的保证!


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