Schneiden
Laser-Glasschneiden – Präzision ohne Berührung
Das Laser-Glasschneiden ist ein hochpräzises, berührungsloses Verfahren zur Trennung von Glas. Unsere innovative Bearbeitung nutzt einen Besselstrahl – einen speziell geformten Laserstrahl mit verlängerter Fokuszone, der besonders tief und gleichmäßig in das Glas eindringt und so exakte, rissfreie Schnitte ermöglicht.
Die Zukunft der Glasbearbeitung
Das Laser-Glasschneiden eröffnet neue Möglichkeiten für die industrielle Glasbearbeitung. Durch berührungslose Präzision können auch ultradünne, gehärtete oder komplex geformte Gläser sauber und zuverlässig getrennt werden – ganz ohne mechanischen Verschleiß. Spezielle Verfahren wie nanoPerforation und Enhanced nanoPerforation (EnP) sorgen dabei für exakte, gleichmäßige Schnitte, selbst bei anspruchsvollen Materialien.
Unsere Technologie unterstützt Branchen wie Mikroelektronik, Medizintechnik, Displayproduktion oder Architekturglas und ermöglicht eine effiziente, nachhaltige und wirtschaftliche Herstellung moderner Glasprodukte.
Zweistufiger Trennprozess beim Laser-Glasschneiden:
1. nanoPerforation:
Ein ultrakurzer gepulster Laser (Pikosekundenbereich) erzeugt entlang der gewünschten Schnittlinie winzige Modifikationen im Glasvolumen. Diese Mikrostrukturen, etwa 1 µm im Durchmesser, erstrecken sich durch die gesamte Glasdicke. Sie entstehen durch nichtlineare Absorption und bilden eine präzise Sollbruchstelle, ohne das umgebende Material mechanisch zu belasten oder thermisch zu schädigen.
2. Thermische Separation:
Im Anschluss wird die Glaslinie gezielt thermisch beansprucht, üblicherweise über einen CO₂-Laser, der kontrolliertes Erwärmen und Abkühlen ermöglicht. Die dabei entstehenden Spannungen führen zur exakten Trennung entlang der zuvor erzeugten NanoPerforationen.
Dieses Verfahren liefert hochpräzise, spannungsfreie Schnitte mit minimalen Partikeln und einer Schnittkantenqualität von Ra < 1 µm. Es ist optimal für empfindliche oder gehärtete Gläser und besonders geeignet für Anwendungen in der Mikroelektronik, Medizintechnik oder Displayproduktion, bei denen höchste Oberflächengüte und Materialschonung erforderlich sind.
Wir bieten zwei Varianten dieses Verfahrens an:
nanoPerforation (nP):
Die Standardlösung für präzise, saubere Schnitte bei hoher Prozesssicherheit.
Enhanced nanoPerforation (EnP):
Unsere weiterentwickelte Technologie, die sich durch folgende Vorteile auszeichnet:
- Höhere Kantenfestigkeit, die durch eine optimierte Separation dauerhaft erhalten bleibt.
- Deutliche Reduktion von Chipping – die Anzahl an Ausbrüchen wird um den Faktor zehn verringert.
- Größere geometrische Flexibilität, auch bei komplexen Schnittmustern und kleinen Radien (bis zu 300 µm).
- Höhere Prozessgeschwindigkeit, ideal für industrielle Hochdurchsatzanwendungen. Je nach Anwendung sind Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 1500 mm/s möglich, zum Beispiel bei der Bearbeitung großformatiger Sodalimeglasscheiben.
Vergleich zwischen Laser-Glasschneiden und dem mechanischen Schneidverfahren
Ein Vergleich mit mechanischem Glasschneiden zeigt deutliche Vorteile des Laserverfahrens:
| Kriterium | Laser-Glasschneiden | Mechanisches Schneiden („Scribe-&-Break“) |
| Präzision | Sehr hoch, folgt der Positioniergenauigkeit der Anlage. Ideal für komplexe und feine Strukturen | Hoch bei geradliniger Gittergeometrien |
| Kantenfestigkeit | Hoch, die Schnittkanten sind oft ohne Nachbearbeitung verwendbar | Geringer, eine Nachbearbeitung ist meist erforderlich |
| Mikrorissbildung | Sehr gering, kurze und kontrollierbare Risszonen | Mikrorisse und Absplitterungen möglich, abhängig vom Material |
| Partikelfreiheit | Partikelarme Bearbeitung | Partikelbildung möglich, abhängig vom Material |
| Materialausnutzung | Hohe Materialausnutzung durch präzise Schnitte und geringe Verluste | Hohe Materialnutzung. |
| Geometrische Flexibilität | Freiform-Geometrien und komplexe Konturen sind möglich | Nur lineare oder einfache Geometrien realisierbar |
| Wartungsaufwand | Gering, da kein Werkzeugverschleiß entsteht | Hoch, regelmäßiger Werkzeugwechsel notwendig |
Anwendungsbereiche des Laser-Glasschneidens
Laser-Glasschneiden wird in vielfältigen Branchen eingesetzt, in denen Präzision, Sauberkeit und eine hochwertige Kantenqualität entscheidend sind. Durch die berührungslose Trennung lassen sich komplexe Formen und feine Details realisieren, während die Materialbelastung minimiert wird. Typische Einsatzgebiete reichen von medizinischen Geräten über Mikroelektronik bis hin zu Architektur- und Designverglasungen, wobei gleichzeitig eine erhöhte Produktlebensdauer und Prozesssicherheit gewährleistet wird.
Für Touch- und Cover-Displays wird dünnes Glas mit höchster Genauigkeit bearbeitet. Unser Laserprozess minimiert Mikrorisse erheblich, wodurch die mechanische Festigkeit, die optische Qualität und die weitere Verarbeitung des Glases deutlich verbessert werden. Dies ist besonders vorteilhaft für anspruchsvolle Anwendungen in der Displayproduktion.
Bei modernen Verglasungen in Gebäuden oder Fahrzeugen, die mit funktionalen Beschichtungen versehen sind, ist ein sauberer und zuverlässiger Schneidprozess essenziell. Unser Laserverfahren ermöglicht zudem kontrollierte Teilschnitte, bei denen das Glas punktgenau eingeschnitten wird, ohne vollständig zu trennen. Diese Methode ist besonders geeignet, wenn funktionale Schichten erhalten bleiben sollen oder nachfolgende Prozesse wie selektives Brechen vorgesehen sind.
Komponenten wie Rückspiegel, HUD-Displays oder Sensorabdeckungen erfordern exakte und zuverlässige Schnitte. Ein entscheidender Vorteil unseres Laserprozesses ist die hohe Kantenfestigkeit, die Nachbearbeitung oft unnötig macht – ein klarer Effizienzgewinn für automatisierte Fertigungsabläufe in der Automobilindustrie.
Für die Halbleiterfertigung sowie die Herstellung sensibler Sensorbauteile ist höchste Präzision entscheidend. Unser Laserprozess schneidet Spezialgläser – von ultradünnem Glas bis hin zu Waferglas – mit exakter Maßhaltigkeit und gewährleistet gleichzeitig eine partikelarme Bearbeitung. Dadurch ist er optimal für hygienisch sensible Anwendungen und empfindliche Strukturen geeignet.
Das Laser-Glasschneiden hat zahlreiche Innovationen im Bereich Lab-on-a-Chip und mikrofluidischer Komponenten erst möglich gemacht. Herkömmliche Schneidverfahren stoßen hier an ihre Grenzen, während unser berührungsloser Laserprozess wirtschaftlich effiziente und präzise Lösungen für komplexe Glasstrukturen ermöglicht.
Linsen, Filter, Encoderscheiben und ähnliche optische Bauteile benötigen glatte Schnittkanten ohne thermische Einflüsse. Unser Laserprozess gewährleistet eine präzise, saubere Bearbeitung, die den Aufwand für Nacharbeit und Reinigung deutlich reduziert – ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Schneidverfahren.
Anwendungsbeispiele der microfab Schneidtechnologie
FAQ: Laser-Glasschneiden mit der nanoPerforations-Technologie
Ja, mit der patentierten nanoPerforation (nP) ist es möglich, chemisch gehärtetes Glas präzise und zuverlässig zu schneiden. Auch thermisch gehärtetes Glas kann in bestimmten Fällen bearbeitet werden abhängig von Glasdicke, Spannungsverteilung und Anwendungsszenario.
Die Bauteilpräzision folgt der Positioniergenauigkeit der Maschinenplattform und liegt im ein- bis zweistelligen Mikrometerbereich. Insbesondere bei Anwendungen wie der Mikroelektronik oder optischen Komponenten ist diese Genauigkeit entscheidend.
Ja, unsere Lasersysteme können auch großformatige Glasscheiben bis zu 2250 mm x 3700 mm schneiden – ideal für Architekturglas oder Solarpanels. Je nach Glastyp (z. B. Sodalimeglas) sind Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 1500 mm/s möglich.
Am besten geeignet sind Borosilikatglas, Dünnglas, Floatglas und andere technische Gläser. Die Eignung hängt von der Glaszusammensetzung und -dicke ab. Glasstärken bis 4 mm, in besonderen Fällen auch dickere Gläser, lassen sich im automatisierten Betrieb problemlos bearbeiten.
Das Laser-Glasschneiden bietet im Vergleich zu mechanischen Verfahren wie „Scribe-&- Break“ eine Vielzahl technischer Vorteile: Die hohe Kantenhärte und die sehr geringe Mikrorissbildung sorgen für feste Schnittkanten, die in vielen Fällen nicht nachbearbeitet werden müssen. Der Prozess ist zudem partikelarm, was ihn ideal für sensible Anwendungen macht. Darüber hinaus ermöglicht das Laserverfahren das Schneiden von Freiform-Geometrien mit hoher Präzision und führt zu geringerem Materialverlust, weil eine höhere Materialausnutzung möglich ist.
Dabei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem Glas durch gezielte thermische Spannungen entlang einer Linie getrennt wird.
Ja, besonders dünnes Glas (< 100 µm) lässt sich mit dem Laser äußerst schonend und präzise schneiden – das ist ein klarer Vorteil gegenüber mechanischen Methoden.