藍(lán)寶石是目前應(yīng)用普遍的一種材料，其同時(shí)具有耐劃傷、耐沖擊與柔性的各種性能。藍(lán)寶石長期以來用于制作手表保護(hù)玻璃或相機(jī)鏡頭的防護(hù)玻璃罩和濾光玻璃，現(xiàn)在其也越來越多地應(yīng)用于制作手機(jī)屏幕。藍(lán)寶石玻璃由無色的合成剛玉板(即采用熔融氧化鋁生產(chǎn)的多種礦物質(zhì))構(gòu)成。事實(shí)上，嚴(yán)格說來藍(lán)寶石并不是一種玻璃，因其并不具備玻璃質(zhì)的無定形結(jié)構(gòu)，而是一種晶體結(jié)構(gòu)。由于其莫氏硬度為9，藍(lán)寶石在所有透明材料中硬度排名第二，僅次于鉆石。

  由于藍(lán)寶石獨(dú)有的特性，與通常用于顯示器行業(yè)的化學(xué)強(qiáng)化玻璃相比，更具優(yōu)勢。藍(lán)寶石材料硬度高但易碎，因此只有借助先進(jìn)的激光加工技術(shù),才可有效地應(yīng)用于批量生產(chǎn)。采用微秒級(jí)短脈沖激光器的”熱”激光束切割;采用超短脈沖”冷”激光加工法(所謂超短脈沖激光器的脈沖持續(xù)時(shí)間只有幾個(gè)皮秒)。”冷”激光加工能夠提供更好的斷面質(zhì)量，但是它們通常比用于熱激光切割藍(lán)寶石、能夠產(chǎn)生高達(dá)300 W的平均輸出功率的光纖激光器更昂貴。

  > 無微裂紋，無崩邊

  “熱”激光切割適用于切割蓋板玻璃的外輪廓和內(nèi)輪廓，比如用于安裝相機(jī)、LED或揚(yáng)聲器的孔。通常情況下，玻璃基底厚度不超過1毫米，切割后經(jīng)過拋光減薄，最終厚度在600-800 μm之間。在這種情況下，切割就是一種熔化的過程：通過將能量傳遞到接觸面的方式來熔化加工材料，在相對高壓氣體的作用下，熔體從相互作用區(qū)吹出來。如此一來，在切邊上不會(huì)有熔體殘留，再次冷卻固化而損害切邊質(zhì)量。使用”熱”激光工藝加工藍(lán)寶石時(shí)，藍(lán)寶石不會(huì)產(chǎn)生微裂紋或崩邊。該法提高了藍(lán)寶石切割的強(qiáng)度和耐彎性。

  使用”熱”切割工藝時(shí)，可以使用多種惰性氣體：這樣，就可以隔絕氧氣，從而對邊緣性質(zhì)產(chǎn)生積極的影響。根據(jù)客戶需求，可以靈活配置脈沖寬度、氣體、壓力、速度以及工藝重復(fù)(即”加工”的次數(shù))等參數(shù)。雖然切割的結(jié)果會(huì)有所不同，但切邊有一個(gè)共同點(diǎn)：它們都呈90度直角。

  > 可獲得白色斷面的超短脈激光

  使用皮秒級(jí)激光對藍(lán)寶石玻璃進(jìn)行”冷”加工時(shí)，所切割的材料不是被熔化而是被氣化了。由于脈沖持續(xù)時(shí)間非常短，產(chǎn)生的脈沖峰值能量非常高，才使得氣化得以實(shí)現(xiàn)。激光切割頭采用永久式安裝，不再沿線性軸移動(dòng)。激光束通過高速振鏡轉(zhuǎn)移。除此之外，皮秒級(jí)激光不再以光纖傳輸，而是利用反射鏡片進(jìn)行自由光路傳輸。

  與采用熱激光光束相比,采用皮秒級(jí)激光的”冷”加工方法，可獲得更高的切邊質(zhì)量，同時(shí)邊緣的粗糙度更低。盡管熱切割的產(chǎn)量可能更高，但為了滿足質(zhì)量要求，必要時(shí)仍需對其產(chǎn)生的黑色斷面進(jìn)行費(fèi)力的打磨。這正是皮秒級(jí)激光器的主要優(yōu)勢所在：盡管其加工速度在一定程度上低于”熱”激光束切割的速度，但能直接提高白色切邊的質(zhì)量，并降低其粗糙度。由此，之后的打磨將變得為輕松了(如果有必要打磨的話)。雖然皮秒級(jí)激光器的購置成本比光纖激光器更高,但是除了能夠得到更好的邊緣質(zhì)量，這種超短脈沖激光器還具有更多其他優(yōu)勢，這些優(yōu)勢更證明了它的物超所值：微秒級(jí)激光器加工的切割面有一個(gè)傾斜面或”錐度”，一般不超過10度。這提高了顯示屏幕的強(qiáng)度。利用高斯強(qiáng)度分布，可輕松從邊緣上移除的強(qiáng)度不同的材料。

  客戶所期望的、能夠提高顯示屏強(qiáng)度的另一種技術(shù)要求是對接觸面進(jìn)行的倒角處理–對斷面進(jìn)行的局部倒角處理，如以45度角削掉30-50 mm(深度)的材料。同樣，只有皮秒級(jí)激光器才能實(shí)現(xiàn)這種倒角處理–由工藝參數(shù)設(shè)置而定。即便有鍍膜的藍(lán)寶石基底，皮秒級(jí)激光器仍能對其進(jìn)行切割，因?yàn)檫@皮秒級(jí)激光器只會(huì)對表面造成極小的損傷。采用”熱”切割工藝對帶有鍍膜的材料進(jìn)行干凈利落的切割是不可行的，因?yàn)楸砻鏁?huì)被熔化，膜層也會(huì)因此受損。