玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷等材料,厚度通常較薄,硬度高,非常易碎。在加工要求上,通常需要在這些薄脆易碎的材料上實(shí)施非常精密的切割、鉆孔甚至開槽等加工過程,這使得傳統(tǒng)的銑、鉆、磨等機(jī)械加工工藝面臨著極大的挑戰(zhàn),因?yàn)椴牧蠘O薄極脆,加工過程中因接觸而施加到材料上的任何應(yīng)力,都可能導(dǎo)致材料碎裂,最終報(bào)廢。
這為非接觸性的激光加工帶來了更多的機(jī)會。
強(qiáng)化玻璃、藍(lán)寶石和其他脆性、透明材料的獨(dú)特性能,這將促使這些材料在消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、集成電路、建筑、汽車、航空航天等市場領(lǐng)域涌現(xiàn)出不斷增長的用途。特別是在以智能手機(jī)、可穿戴電子產(chǎn)品為首的消費(fèi)電子產(chǎn)品中,對強(qiáng)化玻璃和藍(lán)寶石的應(yīng)用,具有很大的增長空間。因此,市場對脆性材料激光加工的需求非??春?。
這些薄脆性非金屬材料的精密加工,通常使用超快激光。超快激光脈沖持續(xù)時間極短,在納秒、皮秒甚至是飛秒級別,將適度的激光能量作用在材料表面,通過打斷材料的化學(xué)鍵而實(shí)現(xiàn)材料去除目的,在這個過程中,激光能量還來不及向加工范圍周圍傳遞,加工過程便已結(jié)束,因此產(chǎn)生的熱量幾乎可以忽略不計(jì),材料不會產(chǎn)生熱損傷。