تعمل تقنية التصنيع بالليزر على تحقيق تأثير معالجة المواد من خلال التفاعل الفيزيائي بين الطاقة العالية لليزر والمادة ، وتبخير المادة وتذليلها وتعديلها. في الوقت الحاضر ، تدخل المعالجة بالليزر بسرعة في العديد من الصناعات ، ولا تزال تهيمن عليها معالجة المواد المعدنية ، والتي تشغل أكثر من 80 بالمائة من تطبيقات المعالجة بالليزر بالكامل. نظرًا لأن الحديد والنحاس والألمنيوم والسبائك المقابلة وغيرها من المعادن هي مواد صلبة ، فإن تأثير الليزر يكون أفضل ، لذلك من السهل تطبيق المعالجة بالليزر. بالنسبة لبعض تطبيقات القطع واللحام بالليزر الشائعة ، قد يكون من الضروري فقط فهم الطاقة الضوئية المقابلة ، ولن تكون متطلبات البحث للمعالجة صارمة للغاية في الواقع.
ومع ذلك ، في الواقع ، هناك العديد من المواد غير المعدنية المستخدمة في الحياة وفي التصنيع الراقي ، مثل المواد اللينة ، والمواد البلاستيكية الحرارية ، والمواد الحساسة للحرارة ، والمواد الخزفية ، والمواد شبه الموصلة ، والمواد الهشة مثل الزجاج. إذا كانت هذه المواد ستتم معالجتها بالليزر ، فإن متطلبات طبيعة الحزمة ، ودرجة الاجتثاث ، والتحكم في تكسر المواد تكون صارمة للغاية وغالبًا ما تكون مطلوبة لتحقيق معالجة فائقة الدقة ، حتى في ميكرو نانو مستوى. غالبًا ما يصعب استخدام أشعة الليزر تحت الحمراء الشائعة لتحقيق النتائج ، لذلكأشعة الليزر فوق البنفسجيةهي اختيار مناسب للغاية.
تقنية ليزر الأشعة فوق البنفسجية لمختلف التطبيقات
ليزر الأشعة فوق البنفسجية هو شعاع الإخراج الموجود في الطيف فوق البنفسجي ، والضوء غير المرئي بالعين المجردة ، وأشعة الليزر فوق البنفسجية الصناعية الشائعة الحالية هي ليزر الأشعة فوق البنفسجية الصلبة والليزر فوق البنفسجي الغازي نوعين. يمكن الحصول على ثلاث نسخ من أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة بالكامل بالأشعة فوق البنفسجية ، وطول موجة يزيد عن 355 نانومتر ، وقد تم تطوير عرض النبضة بنجاح من مستوى النانو ثانية إلى مستوى البيكو ثانية. ليزر الأشعة فوق البنفسجية للغاز هو عادة ليزر إكسيمر ، والذي يمكن استخدامه بشكل أساسي في جراحة العيون ، وإنتاج الليثوغرافيا الرقائق ، وما إلى ذلك. في السنوات الأخيرة ، طورت ليزرات الألياف أيضًا منتجات تدريجيًا في نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، مع كون ليزر الألياف فوق البنفسجية بيكو ثانية هو الأكثر تمثيلا.
نظرًا لوجود الليزر فوق البنفسجي في فقد الحرارة في تحويل التردد ، فإن التكلفة لا تزال مرتفعة ، في الوقت الحالي للقيام بطاقة أعلى أو مواجهة بعض الصعوبة. غالبًا ما يُعتبر ليزر الأشعة فوق البنفسجية مصدرًا للضوء البارد ، لذلك يُطلق على المعالجة بالليزر فوق البنفسجية أيضًا المعالجة الباردة ، وهي مناسبة جدًا لمعالجة المواد الهشة.
المعالجة بالليزر للأشعة فوق البنفسجية للمواد الهشة الشائعة
الزجاج مادة تُستخدم بكميات كبيرة في الحياة ، من أكواب الماء ، وأكواب النبيذ ، والحاويات إلى المجوهرات الزجاجية ، وغالبًا ما يمثل صنع الأنماط على الزجاج مشكلة ، وغالبًا ما تؤدي المعالجة التقليدية إلى ارتفاع معدل تلف الزجاج ، كما أن الليزر فوق البنفسجي مناسب جدًا لوسم سطح الزجاج، صنع الأنماط ، ويمكن أن تحقق إنتاجًا فائق الدقة. إن الوسم بالليزر فوق البنفسجي للتعويض عن دقة المعالجة السابقة ليس مرتفعًا ، وصعوبات رسم الخرائط ، وتلف قطعة العمل ، وتلوث البيئة ، وأوجه القصور الأخرى ، مع مزاياها الفريدة في المعالجة لتصبح المعالجة الجديدة للمنتجات الزجاجية المفضلة ، بواسطة كأس النبيذ والهدايا الحرفية والصناعات الأخرى المدرجة في أدوات المعالجة اللازمة.
مواد السيراميكتُستخدم بكميات كبيرة في البناء ، والأواني ، والعناصر الزخرفية ، وما إلى ذلك ، ولكن في الواقع ، للسيراميك أيضًا العديد من التطبيقات في أجهزة المنتجات الإلكترونية ، مثل لوحات الغلاف الخلفي الخزفية التي تم إدخالها مسبقًا في أعمال الهواتف المحمولة ، وإدراج السيراميك ، وركيزة السيراميك ، قاعدة العبوات الخزفية ، لوحة الغطاء الخزفية لنظام التعرف على بصمات الأصابع ، إلخ ، والتي تستخدم على نطاق واسع في مجال الاتصالات المتنقلة ، والاتصالات الضوئية ، والمنتجات الإلكترونية. كلما زادت دقة تصنيع هذه المكونات الخزفية ، فإن استخدام القطع بالليزر فوق البنفسجي هو الخيار الأمثل حاليًا. ليزر الأشعة فوق البنفسجية لبعض دقة معالجة الألواح الخزفية عالية جدًا ، ولن يتسبب في تكسر السيراميك ، ولا يتطلب التشكيل طحنًا ثانويًا ، فسيكون المستقبل المزيد من التطبيقات.
قطع بسكويت الويفر بالليزر بالأشعة فوق البنفسجية: سطح الركيزة من الياقوت صعب ، ويصعب قطع عجلة السكين العامة ، والبلى ، والعائد المنخفض ، وقناة القطع لأكثر من 30 ميكرومتر ، لا يقلل فقط من استخدام المنطقة ولكن أيضًا يقلل من ناتج منتج. مدفوعًا بصناعة LED باللون الأزرق والأبيض ، زاد الطلب على قطع بسكويت الويفر من ركائز الياقوت بشكل كبير ، مما وضع متطلبات أعلى لتحسين الإنتاجية ومعدل تأهيل المنتج النهائي. يمكن لرقائق القطع بالليزر UV تحقيق قطع عالي الدقة ، وشق أملس ، وإنتاجية أعلى بكثير.
لطالما كان قطع الكوارتز مشكلة صعبة في الصناعة ، في طريقة المعالجة التقليدية الأكثر شيوعًا هي "شفرة المنشار الماسية" ، أي من خلال الطريقة "الصعبة" للمعالجة. الكوارتز هش للغاية ، والمعالجة صعبة للغاية ، وشفرة المنشار الحجرية المصنوعة من الفولاذ الذهبي قابلة للاستهلاك.
يتميز ليزر الأشعة فوق البنفسجية بالدقة الفائقة البالغة ± 0 .02 مم ، والتي يمكن أن تضمن تمامًا احتياجات القطع الدقيقة. في مواجهة قطع الكوارتز ، يمكن أن يجعل التحكم الدقيق في الطاقة سطح القطع سلسًا للغاية ، وتكون السرعة أسرع بكثير من المعالجة اليدوية. يمكن ضبط المعلمات بدقة عن طريق الكمبيوتر من خلال شاشة عرض رقمية كاملة ، وهي أكثر سهولة وأقل صعوبة في البدء من القطع اليدوي.
