用超快激光以特定的方式照射玻璃，能夠使玻璃對(duì)隨后的濕法化學(xué)蝕刻的敏感度提升一千倍。這意味著可以通過玻璃塊引導(dǎo)直徑幾微米的激光束，并且隨后在玻璃體內(nèi)刻蝕出精細(xì)的管道。這種方法可以用來創(chuàng)建微型孔，將完整的微流體系統(tǒng)刻蝕到玻璃體中，或者實(shí)現(xiàn)具有極高表面質(zhì)量的切口。
在這種現(xiàn)象可以成為工業(yè)過程之前，首先必須要回答一些問題。回答這些問題，也是德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）資助的飛秒數(shù)字光子生產(chǎn)（Femto Digital Photonic Production）聯(lián)合研究項(xiàng)目的目標(biāo)。
自2014年以來，德國亞琛工業(yè)大學(xué)和弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（ILT）的代表們，已經(jīng)與六家公司合作，研究用超快激光脈沖加工透明材料時(shí)所出現(xiàn)的新現(xiàn)象。他們已經(jīng)開發(fā)了選擇性激光刻蝕（SLE）技術(shù)，并且已經(jīng)測試了用技術(shù)加工幾種不同類型的玻璃材料，包括石英玻璃、藍(lán)寶石、Borofloat 33 玻璃和康寧 Willow 玻璃。在Borofloat 33 中，激光結(jié)構(gòu)化區(qū)域和非結(jié)構(gòu)化區(qū)域之間的刻蝕選擇度達(dá)到了1000:1，而在 Willow 玻璃中該數(shù)字約達(dá)到了100:1。
在該項(xiàng)目的下一階段，將在亞琛工業(yè)大學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在激光制造過程指令的非線性動(dòng)力學(xué)研究部（NLD）運(yùn)行復(fù)雜的模擬。光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)（TOS）主席將專注于優(yōu)化系統(tǒng)中的光學(xué)器件。
研究人員正在與三家激光源制造商（Amphos、Edgewave和Trumpf）和三家系統(tǒng)供應(yīng)商（4JET、LightFab和Pulsar Photonics）合作。他們的目標(biāo)是為大表面應(yīng)用開發(fā)多光束系統(tǒng)，以及為微加工開發(fā)較小的系統(tǒng)。
LightFab公司是誕生于亞琛工業(yè)大學(xué)的一家初創(chuàng)公司。LightFab公司使用SLE技術(shù)生產(chǎn)由石英玻璃制造的3D精密零件。LightFab公司的機(jī)器，大大提高了用于原型制造和系列產(chǎn)品生產(chǎn)的玻璃部件3D打印的生產(chǎn)率，使得可以利用SLE工藝實(shí)現(xiàn)部件的批量生產(chǎn)。
該項(xiàng)目的合作伙伴們看到了該技術(shù)的眾多潛在應(yīng)用。對(duì)于微流體而言，它不僅能在玻璃材料中生產(chǎn)通道，而且還能生產(chǎn)噴嘴和其他微型器件。該技術(shù)還能在鉆孔和切割過程中提供獨(dú)特優(yōu)勢。刻蝕能夠?qū)崿F(xiàn)無張力材料燒蝕，這一特性具有很多優(yōu)勢，例如在半導(dǎo)體技術(shù)中制造中介層結(jié)構(gòu)時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)就非常有利。它能夠產(chǎn)生 10μm 以下的微型結(jié)構(gòu)。
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