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【化学強化ガラス×レーザー】熱影響を最小限に抑えた高品質な方法

化学強化ガラス（例：ゴリラガラス）は、アルカリアルミノシリケートガラスをイオン交換処理することで、表面に高い圧縮応力を持たせたガラスです。この強化処理により、薄型化と高い耐傷性・耐衝撃性を両立し、スマートフォンやタブレット、ディスプレイカバーなどの用途で広く採用されています。近年、フラットディスプレイなどが急激に普及していますが、これに伴いガラスのカッティングにおいて高い技術が要求されるようになりました。より薄板化されるガラス基板などはマイクロクラックを嫌い高品質な切断が必要となり、ピコ秒レーザーが注目されています。

本ページでは、ガラスのレーザー加工の優位性、適したレーザー発振器の選定ポイント、そして当社独自のサポート体制についてご紹介します。

ガラス加工におけるレーザーの優位性

非接触加工による高品質な切断

物理的な接触がないため、ガラス表面への応力集中を避け、クラックやチッピングの発生を抑制します。

微細パターン形成が可能

高いビーム品質と超短パルス幅により、精密な形状や複雑なパターンの加工が可能です。

熱影響の最小化

ピコ秒レーザーの超短パルスにより、熱拡散が抑えられ、熱による変形や内部応力の発生を最小限に抑えます。

推奨レーザーと特長

ピコ秒IRレーザー（波長1064nm）

高強度パルスによる多光子吸収（マルチフォトン吸収）でガラス内部を局所的に加工が可能です。IR波長はガラスに対して透過性が高いため、表面を透過し内部改質や内部スクライビングが可能。表面加工には不向きな点があるが、内部改質や深部加工には適している。

ピコ秒グリーンレーザー（波長532nm）

可視光域の波長であり、ガラス表面に対して適度な吸収性を持ちつつ、基材深部への過剰な熱侵入を抑制できます。とくにガラス厚がある場合や多層構造のガラスで安定した加工を求める場合に効果的。アシストガスと併用することで、切断面の酸化や微細欠損を抑えることができ、後工程を必要としないクリーンな仕上がりが可能です。

ピコ秒UVレーザー（波長355nm）

紫外領域の波長はガラス表面に対する吸収率が高く、透過性の高い素材でも安定してエネルギーを伝達可能です。化学強化ガラスに特有の高い圧縮応力層にも熱的ダメージを与えずに加工できるため、クラックやチッピングのリスクを抑制。シャープで滑らかなエッジが得られ、タブレットやスマートフォン向けのカバーガラスなど高品質な用途に最適です。

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ガラス加工におすすめのレーザー

米国Photonics Industries 社は、イントラキャビティ高調波固体レーザーの先駆者として、高出力・高調波のレーザーシステムとアプリケーションの開発に取り組むメーカーです。ガラス加工用途で多数の導入実績を誇る「ピコ秒レーザーRXシリーズ」をラインナップしています。

RXシリーズ　

レーザーヘッドとレーザー電源を一体型にしたオールインワン構造により、同クラスのピコ秒レーザの中では最小・最軽量を誇り、様々な加工機・生産ラインでの導入実績があります。

高いパルスエネルギーを発振することが可能で、ビームを分割して複数のワークステーションに同時に供給することができるため、最高の生産性とコストパフォーマンスを実現します。24時間/365日運転に使用可能な安定性を持ち、様々な微細加工（マイクロマシニング）生産ラインで使用される装置組み込み用レーザーに最適です。