Analýza geometrických vlastností otvorů vrtaných v oxidové keramice pomocí pevnolátkového Nd:YaG laseru a kvazikontinuálního ytterbiového vláknového laseru

0483133 - FZÚ 2018 RIV CZ cze C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Řiháková, L. - Chmelíčková, Hana
Analýza geometrických vlastností otvorů vrtaných v oxidové keramice pomocí pevnolátkového Nd:YaG laseru a kvazikontinuálního ytterbiového vláknového laseru.
[Analysis of geometrical characteristics of holes drilled in alumina ceramic using solid state Nd:YaG laser and quasi-continuous-wave ytterbium fiber laser.]
Sborník příspěvků multioborové konference LASER57. Brno: Ústav přístrojové techniky AV ČR, 2017 - (Růžička, B.), s. 50-51. ISBN 978-80-87441-21-3.
[LASER57. Třešť (CZ), 08.11.2017-10.11.2017]
Grant CEP: GA MŠMT LTT17006
Institucionální podpora: RVO:68378271
Klíčová slova: laser technology applied research
Obor OECD: Materials engineering

Technická keramika jako např. Al2O3 v současné době nalezla uplatnění v mnoha odvětvích lidské činnosti díky jejím typickým vlastnostem.Tato práce je zaměřena na vrtání oxidové keramiky Al2O3 pomocí pevnolátkového Nd:YAG laseru a kvazikontinuálního (QCW) ytterbiového vláknového laseru s cílem vytvořit kvalitní otvory. Procesy vrtání těmito lasery byly porovnávány a byl zkoumán vliv parametrů použitých laserů na kvalitu a rozměry otvorů. Konkrétně se jednalo o studium vlivu energie pulsu, délky pulsu a počtu pulsů na průměr a kruhovitost vstupního a výstupního otvoru, „aspect ratio“ a přítomnost taveniny na okrajích otvoru. Pro oba lasery byly stanoveny optimální parametry procesu, při jejichž použití docházelo k vytvoření kvalitních otvorů bez nečistot a vzniku trhlin. Vytvořené otvory byly pozorovány a hodnoceny pomocí skenovacího konfokálního mikroskopu OLYMPUS LEXT 3100.


Technical ceramic such as Al2O3 can be found in many fields of human activity due to its characteristic properties, like high hardness and brittleness, high thermal conductivity and wear, and chemical resistance. In this paper the percussion drilling of alumina ceramics was performed by Nd:YAG laser and quasi-continuous-wave ytterbium fiber laser with the aim to produce holes with high quality. Both processes were compared and the effects of the laser parameters on the holes quality and geometry were examined. Namely, the effects of wavelength, pulse energy, pulse length and number of pulses on the entrance and exit holes diameter and circularity, taper, aspect ratio and the presence of the melt were analyzed. The optimum parameters were found for both lasers ensuring the production of high duality holes without cracks or impurities. The holes were observed by scanning confocal microscope OLYMPUS LEXT 3100.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0278538