藍寶石激光切割機的注意事項

        藍寶石激光切割機是一種高速度、高質(zhì)量的切割方法，對藍寶石晶片進(jìn)行切割，不僅具有加工速度快、切口質(zhì)量好的特點(diǎn)，并且可以對任意圖形進(jìn)行切割。而藍寶石材料是硬脆性材料，一般的機械加工會(huì )使藍寶石易產(chǎn)生裂紋、碎片、分層、崩邊、邊緣破裂和刀具易磨損等缺陷，又由于藍寶石化學(xué)穩定性較好，使得傳統的化學(xué)加工方法對其難以加工。所以，藍寶石激光切割機的出現尤為重要。

       因為藍寶石的獨特性，當我們操作藍寶石激光切割機的時(shí)候，我們也應該注意的問(wèn)題也會(huì )更多，下面進(jìn)行一組試驗，來(lái)鑒別藍寶石激光切割機的注意事項：

       首先，QCW切割藍寶石原理如下圖所示，激光經(jīng)過(guò)光纖傳導到準直鏡后通過(guò)聚焦鏡，最終在焦平面獲得聚焦光斑后作用于藍寶石表面實(shí)現切割；自動(dòng)控制系統控制移動(dòng)平臺能在X，Y方向移動(dòng)。采用QCW準連續光纖激光器切割光學(xué)級藍寶石基片，厚度為0.52mm、直徑為5mm。

       應用脈寬為0.15~0.18 ms、波長(cháng)為1064 nm、光斑直徑為15μm、重復頻率為0~5 kHz、能量密度變化范圍為0~2.4 × 10⁵J/cm2、切割速度變化范圍為0~50 mm/s。加工采用氮氣作為輔助氣體，噴嘴直徑為0.5-1 mm。

       起刀線(xiàn)位置選擇：首先要在藍寶石切割軟件中將起刀線(xiàn)的位置設置好，我們通過(guò)改變角度Θ（起刀線(xiàn)與材料邊緣的角度）來(lái)改變起刀線(xiàn)的位置。并觀(guān)察和分析起刀線(xiàn)位置對切割質(zhì)量的影響Θ。依次選取15°、30°、45°、60°、75°和90°進(jìn)行試驗，起刀線(xiàn)的長(cháng)度為0.3mm。

        切割結果及分析：從最終的切割樣件照片可以看出：1. 顯微鏡上看切割后的藍寶石邊緣光滑、基本無(wú)掛渣、無(wú)毛刺；2. 切割面幾乎無(wú)坡度，錐度在100以?xún)龋?/span>3. 藍寶石正面切割邊緣效果較好，崩邊尺寸的崩變量較背面崩邊尺寸小，背面崩邊量也控制在10μm以下。

       所以，影響藍寶石崩邊量的一個(gè)很重要的因素為激光能量密度，激光能量密度越大，藍寶石背面的崩邊現象越明顯，崩邊尺寸越大，所以在保證藍寶石能被切穿的同時(shí)降低激光功率對藍寶石背面崩邊情況有一定改善，但是能量越小在背面存在的掛渣就越嚴重，且不易清除。若適當增大激光能量可使得藍寶石背面熔融材料成為粉末狀，從而可以改變藍寶石背面切割效果。

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