과제

정밀 가공 유리는 의료장비, 생명과학, 계측, 반도체 도구, 가전 제품 등 매우 다양하면서도 기술적으로 정교한 제품에 통합됩니다. 그 이유는 유리가 독특하면서도 특별히 유리한 물리적 특성의 조합을 갖고 있기 때문입니다. 이러한 특성에는 우수한 기계적 강도, 액체 및 가스 불투과성, 광학 투명도, 낮은 형광성, 긁힘 내성, 열 안정성, 내화학성 및 생체 적합성이 포함됩니다. 이처럼 많은 응용 분야에서 더 작고 정밀한 기능, 특히 종종 곡선 모양을 포함해 복잡하고 종횡비가 높은 미세 구조를 가진 유리 부품에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 그러나 기계식 절단 및 워터젯 절단, 화학적 에칭 등 종래의 유리 가공법은 필요한 특성을 구현할 수 없습니다. 레이저 절제로 유리를 절단할 수는 있지만 이 방법은 마케팅 지원 속도에서 비용 대비 효과가 없습니다.

솔루션

초단파 펄스(USP) 레이저는 현재 고급 설계에 필요한 유리 및 그 외 투명 취성 소재의 절단 및 미세 구조를 구현할 수단 중에서도 경제성이 있는 유일한 대안으로 부상하고 있습니다. 여기에는 두 가지 별개의 프로세스가 관련되어 있습니다. 그중 첫 번째는 Citrogene의 창업주인 Abbas Hosseini 박사가 발명한 필라멘트 절단 프로세스입니다. 이 프로세스에서는 USP 적외선(IR) 레이저를 사용하여 유리의 전체 두께를 통해 확장되는 일련의 미세기공을 생성합니다. 이러한 일련의 기공 "필라멘트"는 원하는 절단 패턴으로 생성되며, 유리를 약화시켜 분리 세척을 가능케 합니다. 곡선 및 인셋의 고속 절단은 테이퍼 없이 필라멘트로 수행할 수 있습니다. 두 번째 프로세스인 미세 가공에서는 미세유체역학 등 응용 분야에 사용되는 웰, 블라인드 홀, 채널 및 기타 모양을 형성합니다. 이러한 작업은 UV USP 레이저를 이용한 고속 절단 및 절제를 통해 수행됩니다.

결과

Citrogene은 필라멘트 절단 및 관통 구멍 절단에 100W IR HyperRapid NX를 사용합니다. 레이저 홀 절단 후에는 Citrogene의 독자적인 후처리 공정이 진행됩니다. 30W UV HyperRapid NXT 레이저는 미세 가공에 사용됩니다. Citrogene의 Mike Armas 부사장은 이렇게 말합니다. "저희 Citrogene은 여러 가지 이유로 Coherent IR 레이저를 선택했습니다. 이 레이저에서 중요한 핵심은 필라멘트에 중요한 '버스트 모드'를 지원한다는 겁니다. 하지만 신뢰성 또한 필수적인 요구 사항이었습니다. Coherent IR 레이저는 저희 회사의 주력 장비이며 당사는 매일 18시간 동안 이 장비를 가동합니다. UV 레이저의 경우, 저희는 Coherent가 유일한 선택지라고 생각했습니다. 다른 어떤 레이저 제조업체도 Coherent가 실현한 수준의 UV 신뢰성을 제공하지 않는데, 이러한 신뢰성은 당사의 작업에 있어 매우 중요합니다. 물론 서비스와 지원도 레이저 사양만큼 중요했습니다. Coherent는 우리의 파트너로서 저희 회사의 생산 라인을 계속 움직이게 하며 늘 만족스러운 설비를 제공합니다."