استخدم قاعدة من الجرانيت للمعالجة بالليزر، مستفيدًا من ثباتها الفائق، وتسطيحها الفائق، وتمددها المنخفض، وخصائص التخميد العالية لتوفير مرجع صفري الانزياح لرأس الليزر/قطعة العمل. وفي الوقت نفسه، تحكم بصرامة في المخاطر الأربعة الرئيسية المتمثلة في الحرارة والاهتزاز والغبار والقوة لمنع تلف الجرانيت وفقدان دقة المعالجة. يوفر ما يلي العمليات القابلة للتنفيذ ومخططات المعلمات بعد العملية الكاملة.
I. السيناريوهات القابلة للتطبيق (أفضل مزيج من الليزر ذو القاعدة الجرمانية)
الوسم الدقيق/النقش الدقيق: موازين معدات فحص الألواح، ومراجع تحديد المواقع، ورموز QR، والأرقام التسلسلية (العمق 0.01-0.2 مم)
معالجة البنية المجهرية: الأخاديد الحاملة للهواء، وأخاديد التموضع، والثقوب العمياء الصغيرة (φ <0.5 مم)
المعايرة/المعايرة الدقيقة: الخطوط المرجعية البصرية والأسطح المثبتة
الإصلاح/التعديل: المعالجة الدقيقة للسطح، وإزالة الأزيز، والتعديل الموضعي
ثانياً. إعداد المعدات والمواد
- اختيار معدات الليزر (بناءً على هدف المعالجة)
نوع التبويب | الليزر الموصى به | الطاقة / الطول الموجي | السيناريو المطبق
الوسم السطحي / النقش السطحي | نقش سطحي | 10.6 ميكرومتر | 80-150 واط | نص، شعارات، خطوط مرجعية سطحية
نقش عميق / أخاديد دقيقة | بيكو / فيمتو ثانية (355/532 نانومتر) | 30-100 واط | أخاديد دقيقة، ثقوب عمياء، لا ضرر حراري
نقش مساحة كبيرة |الايبر (1064 نانومتر) | 50-100 واط | نسيج خشن، تحديد - المعالجة المسبقة لقاعدة الجرانيت (حرجة)
التسطيح: ≥Gr00 (التسطيح ≥0.005 مم/م)، خشونة السطح Ra≤0.05 ميكرومتر
التنظيف: استخدم قطعة قماش خالية من الوبر كحول الأيزوبروبيل لإزالة الزيوت وبصمات الأصابع والغبار
التثبيت: استخدام المشابك المرنة/شفط التفريغ الهوائي؛ يحظر تمامًا النقر المباشر أو اللحام أو الضغط النقطي
التسوية: الضبط باستخدام مستوى إلكتروني إلى ≤0.02 مم/م لتجنب الميل الذي يسبب انحراف التركيز البؤري - التحكم البيئي (يحدد الدقة والعمر الافتراضي)
درجة الحرارة: فوز ± 0.5 ℃، بدون تكييف هواء مباشر أو ضوء الشمس
الاهتزاز: الابتعاد عن مصادر الاهتزاز؛ إضافة وسادات اهتزاز حاملة للهواء تحت القاعدة (التردد الطبيعي <2 هرتز)
نظيفة فئة 1000 أو أعلى، مزودة بمرشح غبار عادم قوي (منع غبار السيليكون من تلويث المسار البصري)
ثالثًا. سير عمل المعالجة (إجراءات التشغيل الموحدة القياسية)
- وتحديد المواقع
تسوية القاعدة ← تنظيف الشُّغْلَة ← تنظيف الشُّغْلَة ← تشبيك مرن (وسادة مطاطية مشبك) ← محاذاة مع مؤشر قرص
قاعدة كبيرة الحجم: استخدم ديسيون تحميل الدعم متعدد النقاط لتجنب التشوه الجزئي الناجم عن الإجهاد الموضعي - معايرة المسار البصري والتركيز البؤري (جوهر الدقة)
رأس الليزر متعامد على سطح الجرانيت (عمودي على سطح الجرانيت (عمودي ≤0.01 مم)
تعويض محور Z-التركيز البؤري التلقائي: إلغاء التركيز البؤري ± 0.1 مم (Pico)؛ يستخدم CO₂ إلغاء التركيز البؤري الموجب بمقدار 1-2 مم
معالجة القطر الموضعي ≤20 ميكرومتر، الوسم ≤50 ميكرومتر - معلمات العملية (قابلة للاستخدام المباشر)
(1) ليزر CO₂ CO₂ (نقش ضحل للعلامات)
الطاقة: 80-100% (80-150 واط)
السرعة: 100-300 مم/
التردد: 500-1000 هرتز
مرات المسح: 2-5 مرات (تعميق حسب الحاجة)
غاز مساعد: هواء مضغوط (0.3-0.5 ميجا باسكال)، لنفخ الغبار والتبريد
(2) ليزر بيكو (المعالجة الدقيقة الدقيقة)
الطول الموجي: 355 نانومتر (الأشعة فوق البنفسجية)عرض النبضة: <10 ثوانٍ
التردد: 100-500 كيلو هرتز
السرعة: 500-2000 مم/ثانية: ± 0.1 مم
المزايا: المنطقة المتأثرة بالحرارة <5 ميكرومتر، لا تقطيع، لا تشققات
(3) مبادئ القطع العامة للاختبار
استخدم أولًا حصيرة خردة من نفس المادة لإنشاء مصفوفة معلمات (القدرة/السرعة/التردد)
الملاحظة: التحقق من تقطيع الحافة، وتوحيد العمق، وخشونة السطح
الترددات الدقيقة القوة ↑، السرعة ↓ → العمق ↑ التردد ↑ → السطح
- مراقبة المعالجة
مراقبة العملية بالكامل: انبعاث الغبار، واستقرار طاقة الليزر، وتغيرات درجة الحرارة
معالجة غير طبيعية: تقطيع الحواف تقليل الطاقة على الفور، وزيادة السرعة، وزيادة المساعدة الهوائية
محظور: لمس القاعدة، وضبط التثبيت، وفتح/إغلاق باب الأمان أثناء المعالجة - النشر
التنظيف: امسح الغبار النظيف بكحول الأيزوبروبيل وقطعة قماش خالية من الوبر
الفحص: قياس العمق، والتسطيح، والدقة الموضعية باستخدام مقياس الكنتور / ص
الحماية: ضع مانع تسرب الحجر المحايد على السطح المعالج (مضاد للبقع، مقاوم للرطوبة)
رابعًا. حماية قاعدة الجرانيت (أولوية قصوى)
الإجراءات المحظورة
الحرق أو القطع أو النقر على القاعدة (ارتفاع درجة الحرارة/الإجهاد يسبب التشقق)
الضغط الشديد من نقطة واحدة، أو الدوس، أو الطرق، أو السحب
التنظيف بالأحماض القوية أو السطح الباسودي، يوسع المسام الدقيقة)
تشعيع ليزر طويل الأجل عند نقطة ثابتة (ارتفاع درجة الحرارة الموضعي → التشقق الحراري)
الإدارة الحرارية
وقت المعالجة الواحدة ≤ 30 دقيقة، مع تبريد متقطع
هواء قوي يساعد على تبريد الهواء المحلي لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية > 2 درجة مئوية
محظور: مسافة رأس الليزر أقل من 5 مم (لمنع حدوث صدمة رطبة)
الغبار والصيانة
يجب فتح فلتر غبار العادم بالكامل أثناء المعالجة لمنع دخول غبار السيليكون إلى المسار البصري ونظام حمل الهواء
تنظيف سطح القاعدة والتحقق من الاستواء والتسطيح أسبوعيًا
ربع سنوي: إعادة قياس الدقة المرجعية باستخدام مقياس التداخل بالليزر
V. المشاكل الشائعة والتدابير المضادة
الجدول
سبب المشكلة الحل
تقطيع الحافة قوة زائدة، سرعة منخفضة، تركيز منخفضة تقليل القوة، زيادة السرعة، تحسين إلغاء التركيز، إضافة مساعد الغاز
عمق مائل غير متساوٍ قاعدة مائلة، انحراف البؤرة، تذبذب درجة الحرارة إعادة الاستواء، المعايرة، التحكم في درجة الحرارة
السطح الخشن تردد منخفض، حجم بقعة كبيرة، تراكم الغبار زيادة التردد، تقليل حجم البقعة، تعزيز مساعدة الغاز
قاعدة التشوه الدقيق للقاعدة فرن محلي، إجهاد التثبيت تقصير وقت المعالجة، التثبيت المرن، توزيع الحمل بشكل موحد
الانجراف الدقيق الاهتزاز، ودرجة الحرارة، وتسوية الأساس عزل الاهتزاز، ودرجة الحرارة الثابتة، وإعادة الفحص المنتظم
سادسًا. معايير السلامة
معدات الحماية الشخصية: نظارات سلامة الليزر (مطابقة الطول الموجي)، قناع غبار (لغبار السيليكون)، قفازات
البيئة: التهوية، والوقاية من الحرائق، وحظر الأشخاص غير المصرح لهم
المعدات: زر إيقاف الطوارئ يعمل، والباب الواقي مغلق، ولا يوجد تسرب للضوء
سابعاً. الخاتمة
قاعدة الجرانيت هي “المعيار الذهبي” للتقطيع الدقيق بالليزر: ثباتها وتسطيحها وصلابتها تتصدى لمخاطر الحرارة والاهتزاز والغبار في المعالجة بالليزر. ويتمثل جوهر التشغيل في: التحكم الصارم في درجة الحرارة والاهتزازات والتثبيت المرن والتركيز الدقيق والقطع الاختباري للمعلمات والحماية الكاملة للقاعدة طوال العملية.
