Unternehmensnachrichten über Neue Technologien machen das Laserschweißen von Glas praktisch

Ultrakurzpulsierte Lasers in Kombination mit subtiler Selbstfokussierungstechnologie bieten die Qualität und Prozesszuverlässigkeit, die für die Massenproduktion von Laserglasschweißanwendungen erforderlich sind.Die einzigartigen und ausgezeichneten Eigenschaften von Glas ermöglichen seinen Einsatz in einer Vielzahl von Hightech-Produkten in verschiedenen Bereichen wie Biomedizin und MikroelektronikWir haben zuvor die Herausforderungen beschrieben, die es für die Hersteller stellt, insbesondere im Bereich des hochvolumigen, präzisen Glasschnitts.einschließlich der Verbindung einzelner Glaskomponenten, sowie zum Löten von Glas an andere Materialien wie Metalle und Halbleiter.

Zusammen verschmelzen

Alle traditionellen Methoden zur Verklebung von Glas kämpfen darum, die für eine kostengünstige Massenproduktion erforderliche Präzision, Verklebungsqualität und Produktionsgeschwindigkeit zu erreichen.ist eine wirtschaftliche Methode, aber auf dem Teil Kleberrest verlässt und sogar Entgasung erfordert.

Die elektrische Schweißtechnik besteht darin, Pulvermaterial an den Kontaktpunkt zu legen und es dann zu schmelzen, um die Verbindung zu vollenden.eine Menge Wärme wird in das Teil gepumptDies ist ein Problem für mikroelektronische Geräte und viele Medizinprodukte.

Ionenbindung ist eine geniale Methode, die eine extrem hohe Bindungsfestigkeit ermöglicht.Allerdings, ist es nicht praktisch, diesen Vorgang in einer Produktionsumgebung durchzuführen.

Laserglasschweißen

Glas besitzt eine Reihe von sehr nützlichen Eigenschaften, wie einen extrem hohen Schmelzpunkt, Transparenz, Bruchbarkeit und mechanische Steifigkeit.aber es stellt auch viele Schwierigkeiten für das LaserschweißenDaher sind die typischen industriellen Lasers und Verfahren, die zum Schweißen von Metallen und anderen Materialien verwendet werden, nicht für Glas anwendbar.

Wie beim präzisen Glasschneiden liegt das Geheimnis in der Verwendung von Ultraschalllasern mit Infrarotwellenlänge.Also geht ein fokussierter Laserstrahl direkt durch ihn, bis sich der fokussierte Strahl verengt und so konzentriert wird, dass er eine "nichtlineare Absorption" auslöst.Diese "nichtlineare Absorption" erfolgt nur bei einem ultrakurzen Pulslaser mit hoher Spitzenleistung, und es ist nicht möglich, das Gleiche mit anderen Laserarten zu erreichen.

In einer sehr kleinen Fläche (normalerweise weniger als ein paar zehn Mikrometer im Durchmesser) um den Brennpunkt des Laserstrahls absorbiert das Glas das Laserlicht und schmilzt schnell.Dieser fokussierte Strahl wird entlang des gewünschten Schweißweges gescannt, um die Verbindung abzuschließenWie jede andere Form des Laserschweißens.

Die USP-Laser-Glasschweißmethode bietet drei Hauptvorteile.

Zunächst wird eine starke Verbindung hergestellt, weil beide Materialien teilweise geschmolzen und dann zusammengestellt werden, um ein Schweiß zu bilden.das Verfahren eignet sich gleichermaßen zum Verkleben von Glas zu Glas, Glas zu Metall und Glas zu Halbleitern.

Zweitens gelangt bei diesem Prozess nur eine sehr geringe Menge Wärme in das Bauteil und erzeugt diese Wärme auf einer Fläche, die höchstens ein paar hundert Mikrometer breit ist.Dadurch kann das Schweißwerk sehr nahe an elektronischen Schaltkreisen oder anderen wärmeempfindlichen Bauteilen platziert werden, die Designern und Herstellern mehr Freiheit bietet und bessere Miniaturisierungsentwürfe unterstützt.

Schließlich werden bei ordnungsgemäßem Laserschweißen von USP-Glas keine Mikrokrecken um die Schweißnaht herum entstehen.nach einem Temperaturzyklus, was für alles unvermeidlich ist, können Mikrorisse die Quelle eines eventuellen Ausfalls der Ausrüstung sein.

Sintec Optronics setzt USP-Laser-Glasschweißen in die Tat um

Der Vorteil des USP-Laser-Glasschweißens liegt in der Tatsache, daß das Glas nur in einem sehr geringen Volumen erhitzt wird.Dies bedeutet, dass die Laserfokusposition sehr genau an der Schnittstelle zwischen den beiden geschweißten Komponenten gehalten werden mussDa die realen Bauteile nicht vollkommen flach sind, ist dies schwierig zu erreichen.die Position, in der die Bauteile in das Schweißsystem eingesetzt werden, ist möglicherweise nicht genau.

Eine Lösung besteht darin, einen axial verlängerten Brennpunkt zu verwenden, der die Größe des Brennpunkts des Laserstrahls "ausdehnt", um die Positionsempfindlichkeit zu berücksichtigen.Der Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass der längliche Strahlfokus einen Schmelzbecken im Glas mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt erzeugtDa sich das Glas in der Schmelzzone verfestigt, ist der nicht kreisförmige Becken anfälliger für die Bildung von Mikrokrecken.

Sintec Optronics verwendet einen alternativen Ansatz, um mikrokreckfreie Schweißergebnisse zu erzielen, die gleichzeitig signifikanten Veränderungen der Schnittstellenentfernung während des Prozesses gerecht werden können.Das Geheimnis liegt in der Kombination von hochdynamischer Fokussierungstechnologie, die mit einer hohen numerischen Blende (NA) eine kleine Brennfläche erzeugt.

Dadurch erzielt das Sintec Optronics Lasersystem einen hochkugelförmigen Schmelzpool, der Mikrokrecken vermeidet.Es erkennt auch die Schnittstellenentfernung und passt die Optik kontinuierlich so an, dass ein perfekter Fokus immer erhalten bleibtDas Ergebnis ist ein hochwertiges Schweißwerk, das praktisch jeder Form und einem Prozeß zugelassen ist, der unabhängig von Komponentenverträglichkeiten und -position ist.