Область применения
Технология может быть использована в электронной, стекольной и авиационной промышленностях, в области архитектуры и стройматериалов, а так же в других областях техники и производства, где существует необходимость прецизионной обработки изделий из хрупких неметаллических материалов, и к изделиям предъявляются повышенные требования к качеству кромки.

Краткое описание
Разработаны модификации технологии управляемого лазерного термораскалывания хрупких неметаллических материалов с дополнительным использованием потока горячего воздуха, разработаны устройства позволяющие эффективно и качественно разделять хрупкие неметаллические материалы по замкнутым криволинейным траекториям, а так же изделия трубчатой формы. В рамках теорий термоупругости и линейной механики разрушения выяснен феноменологический механизм процесса управляемого лазерного термораскалывания. Показано, что температурные напряжения в образце, после подачи охлаждающей смеси, переходят из сжимающих в растягивающие, инициируя образование лазерной микротрещины.

Новизна
Для разделения хрупких неметаллических материалов используются двулучевые технологии лазерного термораскалывания с одновременным использованием лазерных пучков с различными длинами волн. Данная технология защищена рядом патентов Республики Беларусь и Российской Федерации. Для оптимизации технологических режимов обработки используется численное моделирование процесса лазерного термораскалывания в рамках теории термоупругости и линейной механики разрушения, в том числе с учетом анизотропии свойств ряда материалов.

Актуальность
Миниатюризация современного электронного оборудования предполагает использование элементной базы в соответствующем исполнении, а использование миниатюрных электронных компонент предъявляет к изделиям электронной техники совершенно новые требования. Во многих случаях обработка компонент этих изделий невозможна с помощью традиционных механических и химических методов. Поэтому уникальные свойства лазерного излучения как прецизионного инструмента, обеспечивающего эффективность его применения при обработке материалов электронной техники, вызывают повышенный интерес. При этом одной из наиболее важных задач является качественное улучшение технологии разделения таких хрупких неметаллических материалов, как кремний, поликор, кварцевые и боросиликатные стекла. В связи с этим представляется актуальным исследование процессов прецизионного разделения материалов электронной техники лазерными методами, с целью обеспечения качественного улучшения технологических характеристик процесса разделения вышеперечисленных материалов.

Преимущества перед аналогами
Использование двулучевых технологий обеспечивает повышение качества и точности обработки хрупких неметаллических материалов путем увеличения глубины разделяющей трещины, повышение стабильности зарождения лазерно-индуцированной трещины; использование двухлучевой технологии позволяет уменьшить отрицательные краевые эффекты, сущность которых заключается в том, что при приближении микротрещины к границе образца она опережает лазерный пучок и, перерастая в сквозную трещину, неуправляемо развивающуюся в направлении торца образца.

Основные технико-экономические показатели
Высокая точность разделения пластин по заданной топографии.
Возможность получения зеркальной кромки с повышенной прочностью.
Отсутствие механического контакта режущего инструмента со стеклом.
Снижение себестоимости изделий из хрупких неметаллических материалов.
Микропроцессорное управление рабочим циклом.

Предлагаемые формы сотрудничества: Заключение договора на выполнение НИР.

Контакты: Шалупаев Сергей Викентьевич, к.ф.-м.н., доцент кафедры общей физики Тел. +375 29 6859385 E-mail: shalupaev@gsu.by http://www.gsu.by/rcm