Laser Drilling & Inner Contour Cutting

Für das perfekte Loch

Das Laser-Glasbohren ist ein trockenes und berührungsloses Verfahren zum Einbringen von Durchgangslöchern oder Ausschnitten in Glasscheiben mit sehr geringen Glasausbrüchen und damit hoher Kantenfestigkeit sowie extrem hoher Präzision - in Bezug auf Form und Positioniergenauigkeit.

Das Laser-Glasbohren basiert auf der Laserablation mit grünem Laserlicht (532 nm). In der Regel absorbiert Glas Licht im fernen IR- und UV-Wellenlängenbereich und ist im sichtbaren Wellenlängenbereich hochtransparent. Daher scheint es überraschend, dass grünes Laserlicht zur Bearbeitung von Glas verwendet werden kann, wenn nur ein sehr kleiner Teil des Laserlichts in Wärme umgewandelt werden kann. Glas ist ein Material mit großer Bandlücke, bei dem die Photonenenergie normaler Festkörperlaser bei 532 nm nicht hoch genug  für eine direkte Einzelphotonen-Anregung des Materials ist.

Wenn jedoch ein Laserstrahl stark in das Glasmaterial fokussiert wird und gleichzeitig der Laserpuls sehr kurz ist, wird eine Energieverteilung mit hoher Intensität erreicht, die die so genannte Schwellenintensität überschreitet, bei der das Material das grüne Laserlicht absorbiert. Dieser Effekt wird als nichtlineare Absorption bezeichnet und ermöglicht effektiv das Laserglasbohren mit grünem Laserlicht.

 

Führung des Strahls durch das Glas

Nicht nur die starke Fokussierung eines kurz gepulsten grünen Laserstrahls in das Glas, sondern auch die Führung des Fokus innerhalb des Materials ist für die Herstellung eines Durchgangslochs oder Ausschnitts in Glas unerlässlich. Um das Loch zu erzeugen, wird der Laserstrahl in die Rückseite der Glasoberfläche fokussiert nach oben bewegt, wodurch das verdampfte Material und Glaspartikel frei in die entgegengesetzte Richtung, weg von der Bearbeitungszone, fließen können.

Dadurch wird die Wechselwirkung zwischen dem Laserstrahl und dem Materialdampf verhindert, es wird eine höhere Bohrleistung und Präzision erzielt. Wenn der Fokus die obere Glasfläche erreicht, wird der Bohrkern freigegeben und fällt aus der Bohrung heraus. Eine Absaugdüse unterhalb und oberhalb des Glases entfernt den Dampf und die Glaspartikel.

Ablatives Laserglasbohren zusammengefasst

  • Das Verfahren bietet einen hohen Grad an Gestaltungsfreiheit und ermöglicht die freie Formgebung von Löchern und Innenkonturen.
  • Laserbohren eignet sich auch zum Bearbeiten von dünnem Glas.
  • Das resultierende Chipping ist klein im Vergleich zu mechanischen Methoden, es werden hochwertigen Bohrlochkanten erzielt.
  • Die Präzise Positionierung schafft hochwertige Qualitätsprodukte, die mit mechanischen Methoden nicht hergesetellt werden können.