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红光激光模组,用于平板玻璃的微加工

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红光激光模组,用于平板玻璃的微加工

发布日期:2018-10-13 作者: 点击:

科学家正在研究如何使用超短脉冲(也称为超快脉冲)激光将微结构刻蚀成薄玻璃。在分析应用(片上实验室)和电子和消费应用中,将微结构刻蚀成薄玻璃有许多可能的应用。

用超快激光以特定方式照射玻璃可以将玻璃对随后的湿化学刻蚀的灵敏度提高一千倍。这意味着可以引导直径为几微米的激光束穿过玻璃块,然后在玻璃体中刻蚀细管。该方法可用于产生微孔,将完整的微流体系统刻蚀到玻璃体中,或实现具有极高表面质量的切割。

红光激光模组

在此现象成为工业过程之前,您必须首先回答一些问题。回答这些问题也是由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助的Femto数字光子生产联合研究项目的目标。

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自2014年以来,亚琛工业大学和弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT)的代表与六家公司合作研究了使用超快激光脉冲处理透明材料的新现象。他们开发了选择性激光刻蚀(SLE)技术,并测试了几种不同类型玻璃材料的加工技术,包括石英玻璃,蓝宝石,Borofloat 33玻璃和Corning Willow玻璃。在Borofloat 33中,激光结构区域和非结构化区域之间的刻蚀选择性达到1000:1,而在Willow玻璃中,该数量达到约100:1。

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在项目的下一阶段,将在亚琛工业大学进行实验,复杂模拟将在激光制造工艺指令的非线性动力学研究部(NLD)中进行。光学系统技术(TOS)主席将专注于优化系统中的光学系统。

研究人员正在与三家激光光源制造商(Amphos,Edgewave和Trumpf)以及三家系统供应商(4JET,LightFab和Pulsar Photonics)合作。他们的目标是开发用于大型表面应用的多光束系统,并开发用于微加工的小型系统。该公司是一家出生于亚琛工业大学的初创公司。 LightFab使用SLE技术生产由石英玻璃制成的3D精密零件。 LightFab的机器大大提高了原型设计和批量生产中使用的玻璃组件3D打印的生产率,可以使用SLE工艺批量生产零件。

该项目的合作伙伴看到了该技术的许多潜在应用。对于微流体,它不仅可以生产玻璃通道,还可以生产喷嘴和其他微型设备。该技术还在钻孔和切割方面具有独特的优势。刻蚀能够消除无张力材料,这是一种具有许多优点的特征,例如在半导体技术中制造中介层结构时。它能够产生高达10μm的微结构。


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