前言：曾幾何時(shí)，利用激光技術(shù)對玻璃進(jìn)行焊接是激光加工領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。其難點(diǎn)就在于玻璃材質(zhì)本身具有高硬度、高脆性、高折射率、低導(dǎo)熱率等特性，難以使用激光加工。但現(xiàn)在，這個(gè)問題終于迎刃而解。現(xiàn)在，我們就來簡單介紹一下這項(xiàng)頗具意義的前沿技術(shù)：

　玻璃對從紫外到紅外的光波長是透光的。只有當(dāng)能量密度極高時(shí)才會吸收光能，如此方可成功加工玻璃。而當(dāng)超高能光束深入到玻璃底部的焦點(diǎn)位置時(shí)，激光可在數(shù)毫秒甚至飛秒內(nèi)在玻璃中產(chǎn)生一個(gè)熔池并根據(jù)熔深調(diào)整焦深。同時(shí)再實(shí)時(shí)調(diào)整脈寬和能量密度比例（熱處理的關(guān)鍵），就能預(yù)防玻璃的開裂。這便是激光玻璃焊的技術(shù)原理。而這一原理的關(guān)竅就在于如何用一套系統(tǒng)在極短脈寬內(nèi)產(chǎn)生極強(qiáng)激光，從而深熔玻璃達(dá)到熱導(dǎo)焊的效果。

    在這一領(lǐng)域，德國通快公司就已率先研發(fā)出一種全新的飛秒激光器：TruMicro 5000 。該激光器為超短脈沖激光器，脈寬僅為8-00-900fs，脈沖能量最高達(dá)200μj，最高80W，它可在還擴(kuò)散熱影響區(qū)域的情況下迅速氣化玻璃材質(zhì)，防止玻璃由于熱應(yīng)力不均而產(chǎn)生的變形易碎，是目前玻璃接合工藝的最新選擇。它的優(yōu)勢就在于其采用以飛秒激光器為核心的激光焊接設(shè)備，無需其他易蒸發(fā)或者脆化的添加劑。大大降低了成本的同時(shí)還增加了焊縫的耐用性和穩(wěn)定性。相關(guān)研究表明：激光焊接玻璃組件的連接強(qiáng)度主要取決于激光脈沖能量的水平，波長1030納米的紅外光脈沖能量只需要達(dá)到9 μJ即可加工玻璃。而這種使用激光焊接接合玻璃的工藝比起傳統(tǒng)的膠合工藝也更易達(dá)到同樣的接合質(zhì)量。

 

    這項(xiàng)技術(shù)的成功表明了玻璃接合也可以用激光焊接這種更加經(jīng)濟(jì)的加工方式來取代傳統(tǒng)工藝，加工效果毫不亞于傳統(tǒng)工藝。目前，德國通快公司設(shè)在位于施蘭貝格的工廠正在構(gòu)建一個(gè)可靠的、用于玻璃焊接并可大型量產(chǎn)的激光焊接系統(tǒng)，來生產(chǎn)激光光纖上的保護(hù)蓋。這一激光系統(tǒng)還可作為試驗(yàn)系統(tǒng)，向潛在客戶展示這一全新的、可靠的激光方案，現(xiàn)在它已經(jīng)為玻璃加工做好了準(zhǔn)備，并能提供巨大的保養(yǎng)優(yōu)勢：全新的玻璃激光焊接系統(tǒng)證明了它的經(jīng)濟(jì)性，消除了諸如膠合這類傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)——光束路徑不再有污染，無需添加長期使用后會揮發(fā)或脆化的粘合劑，這就意味著玻璃保護(hù)蓋將更加耐用。通快目前正準(zhǔn)備將玻璃激光焊接工藝在自己的產(chǎn)品生產(chǎn)中進(jìn)一步深入使用。

 

 

    綜上所述，作為接合玻璃的新工藝，激光焊接正在該領(lǐng)域開辟一個(gè)新市場，前景如何，我們拭目以待。