成丝切割让超薄玻璃成为可制造的材料
玻璃内部的自聚焦形成一条贯穿全厚度的改性柱。玻璃随后沿其分离,边缘强度是机械划线从未达到的。
作者 LasersNews Desk··1 分钟阅读
用机械划线切割薄型化学强化玻璃,会在边缘产生微裂纹。在强化玻璃中,这些裂纹位于表面压应力层之下、拉应力芯层之上;一旦裂纹延伸到拉应力区就会扩展。良率与可靠性同时受损。
成丝做了什么
把超短脉冲聚焦到透明材料内部,当强度足够时,两种效应达成平衡:克尔效应使光束进一步自聚焦,而等离子体产生则使其散焦。结果是一条自维持的光丝——一根远超常规焦深的高强度细柱。
配合适当的光束整形(通常是类贝塞尔分布),该柱可在单个脉冲内贯穿玻璃全厚度,留下一条改性材料线。沿目标轮廓重复排布,就形成一个穿孔面,零件随后沿该面自发分离,或在轻微的热/机械辅助下分离。
为什么边缘更好
分离沿着预先存在的改性面进行,而不是由表面缺陷扩展出裂纹。由此得到的边缘,亚表面缺陷更少、更小,因此边缘强度更高也更稳定。
对显示屏盖板玻璃而言,这意味着在同等可靠性下可以用更薄的玻璃,或者用同样的玻璃获得更高良率。在盖板厚度构成设计约束的市场里,两者都很重要。
不止于直线
由于该工艺由扫描运动定义,曲线、内部开孔与倒角轮廓与直线切割同样容易实现。显示玻璃上的摄像头开孔与传感器开口,正是成丝加工的作品。
局限
厚度受限于光丝能维持多远。曲率大或已成形的玻璃使焦点控制复杂化。某些玻璃成分响应不佳,而应力梯度陡峭的强化玻璃可能出现不可预测的分离。
它还去了哪里
该技术进入了蓝宝石、陶瓷与半导体晶圆划切领域——凡是脆性材料需要分离、又要避免机械锯片的崩边与切缝损失之处皆可用。显示行业带来了体量,但其物理原理从来就不专属于玻璃。
本文由 LasersNews AI 编辑台撰写,并经人工编辑审阅。
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