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納秒紫外激光器玻璃毛化工藝探索

激光制造網 來源:光至科技2023-11-10 我要評論(0 )   

1、前言玻璃是非晶無機非金屬材料,透明而光滑,它可以用來制作器物、也可以作為修飾門窗等等工藝制作品。目前,玻璃已成為現代日常生活、生產和科學技術領域的重要材料...

1、前言

玻璃是非晶無機非金屬材料,透明而光滑,它可以用來制作器物、也可以作為修飾門窗等等工藝制作品。目前,玻璃已成為現代日常生活、生產和科學技術領域的重要材料。隨著社會的發展,環保意識的增強,人們對玻璃制品毛化提出了更高的要求。紫外激光加工玻璃毛化具有紋理可控、高效穩定、設備操作方便、工序簡單等優勢,將逐步替換或取代傳統的工藝加工方式。


玻璃整體毛化圖

3C標記圖


02、激光玻璃磨砂工藝與傳統噴砂工藝的對比


玻璃具有較高的化學穩定性,而化學刻蝕毛化所采用的化學試劑具有一定的化學腐蝕性,對環境、設備和操作人員的危害較大;噴砂/磨砂毛化則使生產良率降低、效率減慢,工序管控嚴苛,并且也會對環境有一定的污染。采用納秒固體紫外激光對玻璃表面進行毛化處理,可以有效解決傳統加工工藝的痛點,具備快速高效、無污染、對環境友好、損耗低的特點,可以推動玻璃加工工藝技術革新,實現一定的經濟價值。




03、15w激光器與30w激光器玻璃毛化效率對比


納秒固體紫外的波段為355nm,玻璃對紫外波段激光吸收率高,由于聚焦光斑小,能量密度高,采用紫外加工玻璃毛化更加細膩。



由于玻璃硬脆的特性,若激光能量參數控制不當,容易導致玻璃微裂紋擴展、受熱開裂或者表面邊緣崩邊嚴重。為了追求不同的霧度、透光率、粗糙度以及表面美觀效果,必須選取調整合適的激光工藝參數。



效率對比圖


粗糙度測試圖片

毛化效果微觀圖


我們在加工毛化效果一致的情況下,分別采用15W和30W兩款不同功率的激光器進行毛化效率的對比,根據測試結果可見,采用高功率激光器的毛化效率更高,30W激光器相比15W激光器效率提高158%,且30W激光器具有更大的單脈沖能量,在進行加工時可以提高輸出頻率,繼而提高加工速度,因此在玻璃毛化應用上效率更高,更具性價比。


04、結語


30W紫外外觀圖



30w紫外產品概述:


  • 對每處發熱點進行水冷回路設計,采用最優的冷卻方案實現高精準冷卻;

  • 對常規晶體進行特殊摻雜,提升增益晶體的熱導率,有效控制晶體熱效應;

  • 多輪熱仿真與實踐,設計出熱穩定性最優的結構方案;

  • 合理的耦合方案和腔型設計,產品功率輸出穩定;





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