ガラス切断プロセスの比較、超高速レーザーガラス切断の利点

スマートフォンの登場は人々のライフスタイルを大きく変え、人々の生活水準の継続的な向上はスマートフォンに対する要求も高めています。システム、ハードウェア、その他の機能構成の継続的なアップグレードに加え、携帯電話の外観も携帯電話メーカー間の競争の焦点となっています。外観素材の革新の過程で、ガラス素材は形状変更の容易さ、優れた耐衝撃性、コスト管理の容易さなど多くの利点からメーカーに歓迎されています。ガラス素材は、携帯電話の前面カバー、背面カバーなどのカバー、カメラカバー、フィルター、指紋認証フィルム、プリズムなど、携帯電話の様々な部分にますます多く使用されています。

ガラス素材には多くの利点がある一方で、その脆さゆえに、ひび割れや粗いエッジなど、加工工程において多くの困難が生じます。さらに、イヤホン、フロントカメラ、指紋認証フィルムなどの特殊形状の切断は、加工技術に高い要求を突きつけます。ガラス素材の加工上の問題を解決し、製品の歩留まりを向上させることは、業界共通の目標となっており、ガラス切断技術の革新を早急に推進する必要があります。
ガラス切断工程の比較

伝統的なナイフによるガラス切断

従来のガラス切断プロセスには、ナイフホイール切断とCNC研削切断があります。カッターホイールで切断されたガラスは、大きな欠けや粗いエッジがあり、ガラスの強度に大きな影響を与えます。さらに、カッターホイールで切断されたガラスは、歩留まりが低く、材料利用率も低くなります。切断後には、複雑な後処理工程が必要です。特殊な形状を切断する場合、カッターホイールの速度と精度は大幅に低下します。角が小さすぎるため、特殊な形状のフルスクリーンスクリーンはカッターホイールでは切断できません。CNCは、精度が30μm以下と、カッターホイールよりも高い精度を持っています。エッジの欠けは、約40μmと、カッターホイールよりも小さくなります。欠点は、速度が遅いことです。

従来のレーザーガラス切断

レーザー技術の発展に伴い、ガラス切断にもレーザーが用いられるようになった。レーザー切断は高速かつ高精度であり、切断面にバリがなく、形状にも制約されない。切断面の欠けは一般的に80μm未満である。
従来のガラスのレーザー切断では、アブレーション機構が用いられ、高エネルギー密度の集束レーザーでガラスを溶融または蒸発させ、高圧補助ガスで残ったスラグを吹き飛ばします。ガラスは脆いため、重なり率の高い光スポットはガラスに過剰な熱を蓄積し、ガラスにひび割れを引き起こします。そのため、レーザーは重なり率の高い光スポットを一度に使用して切断することはできません。通常、ガルバノメーターを用いて高速スキャンを行い、ガラスを層ごとに切断します。層除去方式の場合、一般的な切断速度は1mm/s未満です。

超高速レーザーガラス切断

近年、超高速レーザー（または超短パルスレーザー）は、特にガラス切断の分野で急速な発展を遂げており、従来の機械切断方法で発生しがちなエッジの欠けや亀裂といった問題を回避し、優れた性能を発揮しています。高精度、微細亀裂や破損・破片の発生なし、高いエッジ亀裂耐性、洗浄、研削、研磨といった二次加工コスト不要といった利点があり、加工品の歩留まりと加工効率を大幅に向上させながらコスト削減を実現します。