טכנולוגיית ייצור הלייזר היא להשיג את אפקט עיבוד החומר על ידי אינטראקציה פיזית בין האנרגיה הגבוהה של הלייזר והחומר, אידוי, ביטול ושינוי החומר. כיום, עיבוד הלייזר נכנס במהירות לתעשיות שונות, והוא עדיין נשלט על ידי עיבוד חומרי מתכת, שתופס יותר מ-80 אחוז מכל יישומי עיבוד הלייזר. מכיוון שברזל, נחושת, אלומיניום וסגסוגות מתאימות ומתכות אחרות הם חומרים קשים, השפעת הלייזר טובה יותר, כך שקל ליישם עיבוד לייזר. עבור כמה יישומי חיתוך וריתוך בלייזר מתכת נפוצים, ייתכן שיהיה צורך רק להבין את הכוח האופטי המתאים, ודרישות המחקר לעיבוד למעשה לא יהיו קפדניות במיוחד.
עם זאת, למעשה, ישנם חומרים רבים מאוד שאינם מתכתיים המשמשים בחיים ובייצור מתקדם, כגון חומרים רכים, חומרים תרמופלסטיים, חומרים רגישים לחום, חומרים קרמיים, חומרים מוליכים למחצה וחומרים שבירים כגון זכוכית. אם יש לעבד חומרים אלו בלייזר, הדרישות לאופי הקרן, מידת האבלציה והבקרה בשבירת החומר הן קפדניות מאוד ולעיתים נדרשות להשגת עיבוד עדין במיוחד, אפילו במיקרו-ננו. רָמָה. השימוש בלייזרי אינפרא אדום נפוצים לעתים קרובות קשה להשיג תוצאות, אזלייזרים UVהם בחירה מתאימה מאוד.
טכנולוגיית לייזר UV ליישומים שונים
לייזר UV הוא קרן הפלט הממוקמת בספקטרום האולטרה סגול, אור בלתי נראה בעין בלתי מזוינת, לייזר UV התעשייתי הנפוצים כיום הם לייזר UV קריסטל מוצק ולייזר UV גז שני סוגים. ניתן להשיג שילוב של לייזרי אינפרא אדום במצב מוצק מסוג UV, אורך גל של יותר מ-355 ננומטר, ורוחב הפולסים פותח בהצלחה מרמת ננו-שנייה ועד פיקו-שניה. לייזרים UV גז הם בדרך כלל לייזר אקצימר, אשר יכול לשמש בעיקר לניתוחי עיניים, ייצור ליתוגרפיה של שבבים וכן הלאה. בשנים האחרונות, לייזר סיבים פיתחו בהדרגה מוצרים ברצועת ה-UV, כאשר לייזר סיבי UV picosecond הם המייצגים ביותר.
בשל לייזר UV באיבוד החום של המרת התדר, העלות עדיין גבוהה, כרגע לעשות הספק גבוה יותר או להתקשות. לייזר UV נחשב לרוב למקור אור קר, ולכן עיבוד לייזר UV נקרא גם עיבוד קר, מתאים מאוד לעיבוד חומרים שבירים.
עיבוד בלייזר UV של חומרים שבירים נפוצים
זכוכית היא חומר שמשתמשים בו בכמויות גדולות בחיים, החל מכוסות מים, כוסות יין ומיכלים ועד תכשיטי זכוכית, יצירת דפוסים על זכוכית היא לרוב בעיה, עיבוד מסורתי מביא לרוב לשיעור גבוה של נזקי זכוכית, לייזר UV מתאים מאוד לסימון משטח זכוכית, ייצור דפוסים, ויכול להשיג ייצור עדין במיוחד. סימון לייזר UV כדי לפצות על דיוק העיבוד הקודם אינו גבוה, קשיי מיפוי, פגיעה בחומר העבודה, זיהום הסביבה ועוד ליקויים, עם יתרונות העיבוד הייחודיים שלו להפוך לעיבוד מוצרי הזכוכית האהובים החדשים, על ידי כוס היין , מתנות מלאכה ותעשיות אחרות הכלולים בכלי העיבוד הדרושים.
חומרים קרמייםמשמשים בכמויות גדולות בבנייה, כלים, פריטים דקורטיביים וכו', אך למעשה, לקרמיקה יש יישומים רבים גם במכשירי מוצרים אלקטרוניים, כגון לוחות כיסוי קרמיים אחוריים שהוצגו בעבר לעסקים בטלפונים סלולריים, תוספות קרמיות, מצע קרמי, בסיס אריזת קרמיקה, לוחית כיסוי קרמית למערכת זיהוי טביעות אצבע וכו', הנמצאים בשימוש נרחב בתחום התקשורת הניידת, התקשורת האופטית ומוצרים אלקטרוניים. ככל שמרכיבים קרמיים אלו מיוצרים עדינים יותר, השימוש בחיתוך לייזר UV הוא כיום הבחירה האידיאלית. לייזר UV עבור חלק מהדיוק של עיבוד גיליונות קרמיקה הוא גבוה מאוד, לא יגרום לניפוץ קרמי, וגיבוש אינו דורש שחיקה משנית, העתיד יהיה יישומים נוספים.
חיתוך פרוסות לייזר UV: משטח מצע ספיר קשה, גלגל הסכין הכללי קשה לחיתוך, ובלאי, תפוקה נמוכה, ערוץ חיתוך של יותר מ-30 מיקרומטר, לא רק מפחית את השימוש בשטח אלא גם מפחית את התפוקה של מוצר. מונע על ידי תעשיית ה-LED הכחול-לבן, הדרישה לחיתוך פרוסות של מצעי ספיר גדלה מאוד, והעלתה דרישות גבוהות יותר לשיפור הפרודוקטיביות ושיעור ההסמכה של המוצר המוגמר. פרוסות חיתוך לייזר UV יכולות להשיג חיתוך דיוק גבוה, חתך חלק ותפוקה גבוהה בהרבה.
חיתוך קוורץ תמיד היה בעיה קשה בתעשייה, בשיטת העיבוד המסורתית הנפוצה ביותר היא "להב המסור מאבן יהלום", כלומר בשיטת ה"קשה" לעיבוד. קוורץ שביר מאוד, העיבוד קשה מאוד, ולהב המסור אבן השוחק מפלדת זהב מתכלה.
ללייזר UV יש דיוק סופר גבוה של ±0.02 מ"מ, שיכול להבטיח לחלוטין צורכי חיתוך מדויקים. מול חיתוך קוורץ, שליטה מדויקת בכוח יכולה להפוך את משטח החיתוך לחלק מאוד, והמהירות הרבה יותר מהירה מעיבוד ידני. ניתן לכוונן את הפרמטרים במדויק על ידי מחשב באמצעות תצוגה דיגיטלית מלאה, שהיא יותר אינטואיטיבית ופחות קשה להתחיל מחיתוך ידני.
