為(wei) 經濟、高質量的玻璃進行激光焊接?曾經這是一個(ge) 巨大的挑戰——但現在不是了!激光專(zhuan) 家,通快公司已經開發出了一種飛秒激光係統,取代了傳(chuan) 統接合方法:比如膠合。與(yu) 膠合工藝相比,玻璃激光焊接的優(you) 勢在於(yu) ,它不需要其他易蒸發或者脆化的添加劑。這就大大降低了成本,同時增加了焊縫的耐用性和穩定性。玻璃材質的特殊性質對加工提出了相當大的挑戰:玻璃硬而脆,導熱比率比金屬低,由於(yu) 其內(nei) 部張力的不均勻性,更容易產(chan) 生裂紋。飛秒激光係統可以防止這種開裂,激光係統能運行可以靈活停頓、脈衝(chong) 可變的程序。
玻璃對從(cong) 紫外到紅外的光波長是透光的。隻有當能量密度非常高的時候才會(hui) 吸收光的能量,這樣就可以加工玻璃了。最高密度的能量深入到玻璃底部的焦點位置。數千束的激光能量可以在短短幾毫秒內(nei) 在玻璃上製造一個(ge) 熔池並向上推進。完善的熱處理和最佳的脈衝(chong) 與(yu) 暫停比例,預防了玻璃的開裂。
用激光焊接的方法加工激光光纖保護蓋而非膠合
玻璃的工件過去都是通過膠合的方法實現高質量的接合效果,現在可以使用激光焊接這種更加經濟的加工方式來取代,達到同樣的接合質量,正如通快已經在生產(chan) 激光光纖保護蓋過程中所做到的。直到最近,這些保護蓋還都是使用膠合工藝製造的。但如今,激光可以把玻璃組件焊接到一起。玻璃組件的連接強度主要取決(jue) 於(yu) 脈衝(chong) 能量的水平。波長1030納米的紅外光脈衝(chong) 能量需要達到9 μJ即可加工玻璃。
通快施蘭(lan) 貝格工廠目前正在構建一個(ge) 可靠的、可以用於(yu) 玻璃焊接並大規模生產(chan) 的激光焊接係統,來生產(chan) 激光光纖上的保護蓋。這一激光係統還可以作為(wei) 試驗係統,向潛在客戶展示這一全新的、創新、可靠的激光方案,它已經為(wei) 玻璃加工做好了準備,並且能提供巨大的優(you) 勢。全新的玻璃激光焊接係統證明了它的經濟性,消除了諸如膠合這類傳(chuan) 統工藝的缺點:光束路徑不再有汙染,不需要添加長期使用後會(hui) 揮發或脆化的粘合劑,這就意味著玻璃保護蓋將更加耐用。通快目前正準備將玻璃激光焊接工藝在自己的產(chan) 品生產(chan) 中進一步深入使用。
激光光纖
通快在生產(chan) 自己的產(chan) 品激光光纖保護蓋的過程中,證明了玻璃激光焊接已經為(wei) 工業(ye) 生產(chan) 做好準備。

斷裂測試
在斷裂測試中,激光焊接的保護蓋比傳(chuan) 統膠合的保護蓋強勁兩(liang) 倍。

TruMicro 5000 飛秒激光器
TruMicro 5000 飛秒激光器為(wei) 超短脈衝(chong) 激光器,功率最高達80W,脈衝(chong) 能量最高達200μJ。800-900fs 的超短脈衝(chong) 可以在幾乎未檢測到熱影響區域的前提下迅速氣化一切材質,是玻璃激光焊接的最佳選擇。

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