什么是超快激光,這上面是一個激光的光譜,可見光是肉眼可見600納秒以下的波段,激光發(fā)射一個脈沖的時間寬度,皮秒和飛秒就是脈寬。我們現(xiàn)在做的皮秒和飛秒的設備,國內的出貨量是居于前端的,皮秒和飛秒是時間概念,我們現(xiàn)在實驗室都有設備,如果有需要的,歡迎到我們實驗室做實驗。
現(xiàn)在激光加工有分幾種:1.光源+振鏡+聚焦鏡;2.光源+切割頭。我們做了納秒和皮秒的對比,納秒不管是切割、打碼、打標和鉆孔都是熱熔的,熱影響區(qū)會比較大。如果是皮秒,一般熱影響比較小,脈寬比較窄,熱效應就微乎其微,不是說沒有,皮秒和飛秒在使用不當?shù)臅r候,皮秒和飛秒的熱影響比納秒更大的,就是看你的使用情況。
下面是我們產品的演進過程,在2012年的時候,觸摸屏的興起,我們做了激光蝕刻線路設備,以及玻璃標記Mark,為什么激光能代替光罩在玻璃上做Mark呢?因為做光罩的機器特別貴,用激光代替會節(jié)約很多的成本。我們2013年做陶瓷的激光鉆孔,2014年做藍寶石激光切割,2015年指紋識別激光切割,2016年攝像頭和玻璃、藍寶石無錐度一刀切。2017年全面屏激光切割;2018年OLED柔性屏的興起。柔性的切割就必須要用到紫外皮秒。5G的興起帶動了5G的天線切割,以前是用LDS的天線,這對于5G來說就不適用了。LCP是多層板結合起來的,跟OLED差不多。很多層壓合起來,通過熱壓后,每一種材料的熱脹縮比是不一樣的,機械沖壓的工藝就達不到精度要求,未來5G的天線一定是要用激光切的。我們2019年開始在做新能源電池極耳皮秒激光切割。我們一直做皮秒和飛秒,希望把加工工藝提高。
這個是極耳激光切割的效果圖。我們還做了傳統(tǒng)刀模和激光切割的對比,刀模前期質量比較高,缺點是刀模一定要用模具,每換一個產品都要有模具,所以代價也是比較高。雖然說刀模是可以維修的,但是客戶每變換一款,刀模模具就作廢了,要重新做模具??蛻舻哪>叻康哪>吆芏?,堆不下;激光就很方便,直接導入CAD圖檔就可以,激光加工,速度快,靈活度高,圖形可以任意的改變,直接在軟件導入編輯就可以了,不需要做模具,綜合起來,費用也是比較低。缺點是工藝開發(fā)難、激光器要求高,目前市場占有率還不高,我們也是剛剛在推這個工藝。
這個是我們做了納秒的切割和皮秒的切割對比,相對來說,納秒切割熱影響比較大。我們在實驗室做了一下,熱影響到了30-40微米左右。納秒在切極耳的時候,因為表面熱影響比較大,就會有很多的熔珠。在切割的瞬間,熔珠會粘在旁邊。納秒激光加工,切割的瞬間是有熱量的,所以有很多熔珠,切完就粘在邊上,下一步工藝就影響比較大了。這個是做的鋁材切割的截面,最小的是5微米或者是10微米左右,有一些極片厚度不一樣,所以熱影響不一樣,現(xiàn)在基本上做的熱影響都會小于40微米。因為有一些產品是單層切割,有一些是產品是多層切割,要求是不一樣的。
這個是鋁材+陶瓷的切割,厚度是130微米,我們用皮秒切割的時候,材料跟鋁對接的地方,熱影響測了一下是11微米左右,這是實際的實驗室數(shù)據,包括陶瓷跟鋁的接觸。因為陶瓷比較容易傳熱,鋁跟陶瓷的傳熱速度是不一樣的,所以,兩種材料在一起的時候會比較難做一些。
這一款是銅跟鐵氧體的材料切割,不管是銅的或者是鋁的,熱影響一般是做到40微米以內。我們用皮秒在切割的時候,它的熔邊和熔珠、殘渣、毛刺,如果用顯微鏡來看是沒有的,最大的問題就是熱影響。這個是切的正面跟背面的效果圖對比,這都是用比較大倍數(shù)的顯微鏡拍的。我們也做了納秒和皮秒的對比,兩種切割方式不一樣的對比,納秒一般都會有熔珠,超快是沒有,熱影響就更小。我們也有看到納秒熱影響是100微米左右,超快是小于4微米。效率來看,納秒相對來說較高,超快的效率會更高,為什么呢?因為超快頻率會更高,所以速度會開得更快。在納秒的時候,頻率不是那么高,開快了之后,激光是連接不上的。成本來看,納秒會低一些,超快的成本會比較高。包括生產的風險,因為納秒會產生很多的碳化、熔珠、毛刺等各種各樣的問題,納秒跟超快對比,超快生產會更安全一些。
我們還做了一個對比,傳統(tǒng)刀模和皮秒的實驗,我們推超快激光器和超快的行業(yè)應用,未來大家拼優(yōu)良率、質量和成品率的時候,超快可能給大家?guī)淼臅歉叩馁|量,包括生產的穩(wěn)定性會更高,所以,納秒跟超快對比起來后面超快生產品質更優(yōu)。
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