The work is dedicated to the development of highly efficient technologies of precision cutting brittle non-metallic materials on the basis of a method of laser-managed thermosplitting (LCT), which gets recently the increasing distribution and worldwide recognition. Some examples of high-tech solutions to problems using the method of LCT.
Keywords: Laser controlled thermocracking, Sapphire, Glass, Silicon
Благодаря надрезам глубиной 100 мкм и последующему сквозному ЛУТ резы формировались ровными без отклонений и торцы рабочей поверхности кристаллов получились качественными по двум направлениям (Рис.1).
а) б) в) г)
Рис.1. Видимая ширина зоны термического влияния и ширина надреза (а);
глубина надреза 100 мкм в профиль (б); качество резов после ЛУТ
по двум направлениям с рабочей стороны (в, г), 20х
(1)
Одномерная задача для поглощения излучения по закону Бугера решается аналитически и выражается рядом Фурье по Cos (pzn / h) – где z – текущая координата, h – толщина пластины, n – натуральное целое число.
Как показали сравнительные испытания (Табл. 1), лазерная резка методом ЛУТ обеспечивает повышение прочности кромки стекла в 5 и более раз.
Таблица 1. Прочность кромки флоат-стекла при различных методах резки
|
|
Стекло толщиной | 4 мм | 6 мм | ||
Прочность, МПа | Резка роликом | ЛУТ | Резка роликом | ЛУТ |
Средняя | 16,4 | 79,2 | 18,7 | 104,3 |
минимальная | 10,1 | 28,4 | 5,1 | 66,5 |
максимальная | 24,0 | 158,1 | 32,0 | 168,1 |
Список литературы
1. Кондратенко В.С Способ резки хрупких материалов / Патент РФ №2024441, МКИ СО3 В 33/02. – 1991.
2. Кондратенко В.С., Исай И.А. Лазерная технология изготовления сеток и шкал для оптических приборов / Российский технологический журнал. № 3 (8), т.2. 2015. МИРЭА. Москва. – С. 22-28.