苹果掀起蓝宝石热潮你对它了解多少？

2014-02-12 00:02

　　6、蓝宝石如何加工？

　　蓝宝石是超坚硬材料，普通的硬加工容易使蓝宝石发生裂痕、破碎，因此目前逐渐使用激光加工。

　　激光光束在蓝宝石等坚硬、易碎的材料特别能展现出良好的效果。它们不会磨损且能聚焦到最小直径。扫描振镜能灵活定位光束，能几乎满足各种形状轮廓的加工需要。超短脉冲激光器（图1）特别适合加工易碎的材料。对于小于10皮秒的激光脉冲，在热传导到周边的材料上之前，被加工区域的材料已经汽化了。只要激光参数精确调整到和应用相匹配，那么就不需返工。

　　图1：为了将超短脉冲激光的卓越特性应用到高生产率要求的工业制造中，通快按比例增加了皮秒激光光器TruMicro 5000的输出功率。

　　当加工易碎材料时，避免产生小裂缝是经常要遇到的挑战，这些小裂缝会削弱零部件的强度。产生裂缝的一个原因是过度的热量进入了零部件。热量导致材料膨胀，加快了裂缝的生成。适当的加工策略可以防止小裂纹的形成。这其中就包括精准定义加工参数，如脉冲能量、脉冲重叠度、重复频率、焦点直径和激光加工次数。最佳工作点取决于材料、加工形状、加工时间和质量的要求，并通过应验试验加以确认。位于德国南部Ditizingen的Trumpf公司和德国西部 Aachen的Fraunhofer激光技术研究所开展联合研究，发展了优化激光加工脆性材料效果的理论基础。

　　不同标准可用来评估质量：零部件的弯曲强度（用来测量材料的断裂强度，裂缝会使断裂强度降低）、切割边缘粗糙度以及边缘视觉效果。切割边缘的情况可以通过光学显微镜以及借助扫描电子显微镜来测量。（图二）

图2：激光加工的蓝宝石微结构的扫描电镜图像

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