KR102216294B1 - Method and equipment of cutting ceramic - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세라믹 절단법 및 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴이 있는 세라믹을 패턴과 세라믹 내부에 흡수되는 파장의 빔을 사용해서 절단하는 세라빅의 절단법 및 장비에 관한 것이다. The present invention relates to a ceramic cutting method and equipment, and more particularly, to a ceramic cutting method and equipment for cutting a ceramic with a pattern using a pattern and a beam having a wavelength absorbed inside the ceramic.
세라믹(ceramic)은 금속(metal)과 비금속(non-metal) 혹은 준금속(metalloid)들이 열처리에 의해 서로 결합하여 결정질을 만드는 소결 과정(sintering process)을 거친 뒤, 형성된 결정질들이 모여 3차원적 망구조를 형성한 고체 물질을 뜻한다.Ceramic is a three-dimensional network after a sintering process in which metal and non-metal or metalloids are bonded to each other by heat treatment to form crystals. It refers to a solid substance that has formed a structure.
최근에는 주로 점토(粘土), 고령토(高嶺土), 장석(長石), 규석(硅石) 등과 같은 천연원료를 사용하여 제조하는 세라믹 구소재와 달리, 탄화규소(炭化硅素), 질화규소(窒化硅素), 알루미나(alumina), 지르코니아(zirconia), 바륨티타네이트(barium titanate) 등과 같은 고순도의 합성원료를 사용하여 제조하는 세라믹 신소재가 각광받고 있으며, 전기, 자기, 기계, 화학, 광학, 바이오 등 광범위한 영역에서 활용되고 있다. In recent years, unlike old ceramic materials, which are mainly manufactured using natural raw materials such as clay, kaolin, feldspar, silica, etc., silicon carbide, silicon nitride, New ceramic materials manufactured using high-purity synthetic raw materials such as alumina, zirconia, and barium titanate are in the spotlight. It is being utilized.
이러한 세라믹 재료(이하 '세라믹'이라 함)을 레이저나 고출력 빔을 이용해서 가열하고, 용융 또는 기화시켜서 재료의 일부를 제거하여 절단하는 방법이 이용되고 있다. A method of heating such a ceramic material (hereinafter referred to as'ceramic') using a laser or a high-power beam, melting or evaporating, and removing a part of the material, has been used.
그러나, 종래기술에 따른 절단 방법은 재료의 열손상이 크고, 분진이 발생하며, 절단강도가 저하됨에 따라, 실제로 적용이 어려웠다. However, the cutting method according to the prior art is difficult to apply in practice as the heat damage of the material is large, dust is generated, and the cutting strength is lowered.
이에 따라, 열 손상을 줄이기 위해서 단순하게 재료 표면을 공기나 액체로 냉각하는 방식을 적용하기도 하였으나, 기본적으로 재료를 용융 및 기화시켜서 재료의 일부를 제거하여 절단하는 과정에서 발생하는 분진과 열 손상이 많아서 양산 적용이 어려운 문제점이 있었다. Accordingly, in order to reduce thermal damage, a method of simply cooling the surface of the material with air or liquid was applied, but dust and heat damage generated in the process of cutting by removing a part of the material by melting and vaporizing the material basically There were many problems, making it difficult to apply mass production.
본 발명의 목적은 세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 재 결정화하거나 용융이 되기 전까지 가열하고 냉각해서 내부에 열 응력을 가하고 이때 세라믹 재료의 손실이 없이 추가적인 분리공정을 통해서 절단할 수 있는 세라믹 절단법 및 장비를 제공하는 것이다. An object of the present invention is a ceramic cutting method and equipment capable of cutting ceramic through an additional separation process without loss of ceramic material by heating and cooling the ceramic by cooling it simultaneously with heating to recrystallize it, or by heating and cooling it before melting. Is to provide.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세라믹 절단장비는 세라믹의 상면에 형성된 패턴에 흡수되고, 세라믹에 일부가 흡수되는 파장의 빔을 조사하는 빔 조사부, 빔이 조사된 세라믹에 냉각제를 분사하는 냉각제 분사부 및 빔과 냉각제에 의한 가열 및 냉각에 의해 세라믹에 형성된 응력라인에 힘이나 충격을 제공하여 분리하는 분리부를 포함하고, 세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 패턴의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창과 수축에 의해 응력을 발생시키고, 응력라인에 추가로 힘이나 충격을 제공해서 열손상을 감소하면서 세라믹을 절단하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the ceramic cutting equipment according to the present invention is absorbed by a pattern formed on the upper surface of the ceramic, and a beam irradiation unit irradiating a beam of a wavelength at which a part of the ceramic is absorbed, and a coolant on the irradiated ceramic It includes a coolant spraying unit that injects the beam and a separation unit that provides force or impact to the stress line formed in the ceramic by heating and cooling the beam and the coolant to separate it, and removes part or all of the pattern by cooling the ceramic at the same time as heating. And, it is characterized in that the upper layer or all of the ceramic generates stress by recrystallization or thermal expansion and contraction, and provides additional force or impact to the stress line, thereby cutting the ceramic while reducing thermal damage.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세라믹 절단법은 (a) 빔 조사부에서 세라믹의 상면에 형성된 패턴에 흡수되고, 세라믹에 일부가 흡수되는 파장의 빛을 조사하는 단계, (b) 냉각제 분사부에서 빔이 조사된 세라믹에 냉각제를 분사하는 단계 및 (c) 빔과 냉각제에 의한 가열 및 냉각에 의해 세라믹에 형성된 응력라인이에 분리부를 이용해서 힘이나 충격을 제공하여 절단하는 단계를 포함하고, 세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 패턴의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창과 수축에 의해 응력을 발생시키고, 응력라인에 추가로 힘이나 충격을 제공해서 열손상을 감소하면서 세라믹을 절단하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the ceramic cutting method according to the present invention comprises the steps of: (a) irradiating light of a wavelength at which the beam is absorbed by a pattern formed on the upper surface of the ceramic and partially absorbed by the ceramic, (b) Injecting coolant from the coolant injection unit to the ceramic irradiated with the beam, and (c) cutting by applying force or impact to the stress line formed in the ceramic by heating and cooling by the beam and the coolant using the separation unit. Including the step of heating and cooling the ceramic to remove part or all of the pattern, the upper layer or all of the ceramic generates stress by recrystallization or thermal expansion and contraction, and additional force or impact is applied to the stress line. It is characterized in that the ceramic is cut while reducing heat damage by providing.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 세라믹 절단법 및 장비에 의하면, 세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 재 결정화하거나 용융이 되기 전까지 가열하고 냉각해서 내부에 열 응력을 가하고 이때 세라믹 재료의 손실이 없이 추가적인 분리공정을 통해서 절단할 수 있는 효과를 가진다. As described above, according to the ceramic cutting method and equipment according to the present invention, the ceramic is heated and cooled at the same time to recrystallize, or heated and cooled before melting to apply thermal stress to the inside, and at this time, additional separation without loss of the ceramic material. It has the effect of cutting through the process.
따라서 본 발명에 의하면, 절단 가공 전에 가공면에 이물질이 달라붙는 것을 억제하기 위해 수용성 보호막(HogoMax)을 도포할 필요가 없어, 작업성 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 세라믹이 적용된 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 가진다.Therefore, according to the present invention, it is not necessary to apply a water-soluble protective film (HogoMax) to suppress the adhesion of foreign substances to the processed surface before cutting processing, thereby improving workability and efficiency, and increasing the reliability of the ceramic-applied device. It has the effect of being able to.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹 절단장비의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 세라믹 절단장비를 이용해서 세라믹을 절단하는 원리를 설명하는 도면,
도 3은 응력라인에 힘이나 충격을 제공해서 절단하는 과정을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹 절단법을 단계별로 설명하는 공정도,
도 5와 도 6은 세라믹의 평면도와 절단된 상태를 보인 단면도. 1 is a block diagram of a ceramic cutting equipment according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a diagram explaining the principle of cutting ceramic using the ceramic cutting equipment shown in FIG. 1;
3 is a diagram showing a process of cutting by providing force or impact to the stress line;
4 is a process chart illustrating step by step a ceramic cutting method according to a preferred embodiment of the present invention,
5 and 6 are a plan view of a ceramic and a cross-sectional view showing a cut state.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹 절단법 및 장비를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a ceramic cutting method and equipment according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹 절단장비의 블록 구성도이고, 도 2는 빔과 냉각제를 이용해서 세라믹을 절단하는 원리를 설명하는 도면이며, 도 3은 응력라인에 힘이나 충격을 제공해서 절단하는 과정을 보인 도면이다.1 is a block diagram of a ceramic cutting equipment according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a principle of cutting ceramic using a beam and a coolant, and FIG. 3 is a force or impact on a stress line. It is a diagram showing the process of providing and cutting.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹 절단장비(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에 패턴(12)이 형성된 세라믹(11)을 절단하기 위해, 패턴(12)에 흡수되고, 세라믹(11)에 일부가 흡수되는 파장의 빔(B)을 조사하는 빔 조사부(20), 빔이 조사된 세라믹(11)에 냉각제(C)를 분사하는 냉각제 분사부(30) 및 빔과 냉각제에 의한 가열 및 냉각에 의해 응력라인(L)이 형성된 세라믹(11)을 상하 반전시킨 상태에서 응력라인(L)에 힘이나 충격을 제공하는 분리부(50)를 포함하고, 세라믹(11)을 가열과 동시에 냉각해서 패턴(12)의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹(11)의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창과 수축에 의해 응력을 발생시키고, 응력라인(L)에 추가로 힘이나 충격을 제공해서 열손상을 감소시켜 절단한다.The
그리고 세라믹 절단장비(10)는 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(40)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
제어부(40)는 빔 조사부(20)에서 조사되는 빔의 강도에 비례해서 냉각제 분사부(30)에서 분사되는 냉각제의 분사량을 조절하도록 제어신호를 발생할 수 있다. The
빔 조사부(20)는 패턴(12)과 세라믹(11)을 동시에 절단하기 위해, 미리 설정된 파장 및 세기를 갖는 빔을 발생하는 빔 발생기(21), 빔 발생기(21)에서 발생한 빔을 집속해서 세라믹(11)을 향해 조사하는 렌즈부(22) 및 빔을 절단하고자 하는 방향을 따라 이동시키도록 렌즈부(22)를 구동하는 구동부(23)를 포함할 수 있다. In order to cut the
빔 조사부(20)에서 조사되는 빔은 약 0.1㎛ 내지 약 11㎛ 파장과 약 0.1mw/cm2, 즉 1Х101mW/mm2 이상의 에너지 밀도를 출력으로 가지며, 약 1㎜/s 내지 약 10m/s의 속도로 진행할 수 있다. The beam irradiated by the
즉, 본 실시 예에서 빔 조사부(20)는 세라믹(11)을 가열해서 재결정화하거나 용융이 되기 전까지 가열하도록 빔의 출력을 설정하고, 설정된 출력으로 빔을 조사한다. That is, in the present embodiment, the
따라서 본 발명은 빔에 의해 가열된 세라믹의 열손상이나 손실을 방지하거나, 최소화할 수 있다. Accordingly, the present invention can prevent or minimize heat damage or loss of the ceramic heated by the beam.
냉각제 분사부(30)는 냉각제를 분사하는 분사노즐(31)과 분사노즐(31)을 통해 분사되는 냉각제의 유량을 조절하는 유량 조절기(32)를 포함할 수 있다. The
분사노즐(31)은 빔이 조사된 세라믹을 냉각하기 위한 냉각제와 유체를 혼합해서 미리 설정된 압력으로 냉각제를 분사할 수 있다. The
예를 들어, 상기 냉각제는 물과 공기를 혼합해서 미리 설정된 압력으로 빔이 조사되는 조사영역을 향해 분사될 수 있다. For example, the coolant may be sprayed toward the irradiation area to which the beam is irradiated at a preset pressure by mixing water and air.
따라서 냉각제가 분사되는 냉각영역은 빔을 패턴(12)과 세라믹(11)을 향해 투과시킬 수 있다. Accordingly, the cooling area in which the coolant is injected may transmit the beam toward the
이러한 상기 냉각영역은 빔이 조사되는 조사영역 전체를 냉각하거나, 상기 조사영역의 일부분을 냉각하도록 형성될 수 있다.The cooling region may be formed to cool the entire irradiation region to which the beam is irradiated, or to cool a part of the irradiation region.
따라서 세라믹(11) 내부로 빔이 흡수되는 깊이는 세라믹(11)에 빔이 흡수되는 흡수 두께에 따라 조절될 수 있다.Accordingly, the depth at which the beam is absorbed into the
분리부(50)는 빔과 냉각제에 의해 가열 및 냉각되면서 세라믹(11) 내부에 형성되는 응력라인(L)에 힘이나 충격을 제공해서 분리하는 기능을 한다. The separating
예를 들어, 분리부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 세라믹(11)에 형성된 응력라인(L)에 대응되도록 길게 연장 형성되는 분리롤러나 분리바로 마련될 수 있다. For example, as shown in FIG. 3, the
상기 분리롤러나 분리바는 제어부(40)에 제어신호에 따라 구동되는 구동모듈(도면 미도시)에 의해 하강해서 세라믹(11)에 형성된 응력라인(L)에 힘이나 충격을 제공할 수 있다. 그리고 상기 분리롤러나 분리바는 응력라인(L)에 효과적으로 힘이나 충격을 제공할 수 있도록, 중앙부가 하방을 향해 볼록한 곡면 형상으로 형성될 수 있다. The separating roller or the separating bar may be lowered by a driving module (not shown) driven according to a control signal to the
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 세라믹의 응력라인 하부에 상방을 향해 리브를 돌출 형성하거나, 세라믹의 하부에 부착되는 반도체 공정 필름에 열을 가해서 팽창시켜 응력라인을 중심으로 세라믹을 분리해서 절단하도록 변경될 수도 있다. 또한, 본 발명은 별도의 레이저나 초음파를 이용해서 응력라인에 힘이나 충격을 가해 분리할 수도 있다.Of course, the present invention is not necessarily limited to this, and the ribs are formed protruding upward under the stress line of the ceramic, or by applying heat to the semiconductor process film attached to the lower part of the ceramic and expanding the ceramic to separate the ceramic around the stress line. It can also be changed to cut. In addition, the present invention can be separated by applying a force or impact to the stress line using a separate laser or ultrasonic waves.
한편, 실험 결과에 따르면, 응력라인이 형성된 세라믹의 상부에서 힘이나 충격을 가하는 경우에 비해, 세라믹을 상하 반전시킨 후 상부에서 힘이나 충격을 가하는 경우에 절단 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.On the other hand, according to the experimental results, it was confirmed that the cutting performance was improved when a force or impact was applied from the top after the ceramic was inverted up and down compared to the case where a force or impact was applied from the top of the ceramic on which the stress line was formed.
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세리믹 절단법을 상세하게 설명한다. Next, a ceramic cutting method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹 절단법을 단계별로 설명하는 공정도이다. 4 is a process diagram illustrating step-by-step a ceramic cutting method according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4의 S10단계에서 빔 조사부(20)는 미리 설정된 출력으로 빔을 발생해서 세라믹(11)을 향해 조사한다. In step S10 of FIG. 4, the
이때, 조사되는 빔은 패턴에 흡수되고, 세라믹에 일부가 흡수되는 파장을 가지며, 세라믹(11)을 가열해서 재결정화하거나 용융이 되기 전까지 가열할 수 있는 출력을 가진다.At this time, the irradiated beam is absorbed by the pattern, has a wavelength at which a part of the ceramic is absorbed, and has an output capable of heating the ceramic 11 until it is recrystallized or melted.
따라서 본 발명은 빔에 의해 가열된 세라믹이 용융 또는 기화하면서 발생하는 열손상이나 손실을 방지할 수 있다. Accordingly, the present invention can prevent heat damage or loss that occurs when the ceramic heated by the beam melts or vaporizes.
S12단계에서 냉각제 분사부(30)는 빔이 조사된 세라믹(11)에 냉각제를 분사한다.In step S12, the
이에 따라, 본 발명은 세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 패턴의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창과 수축에 의해 응력을 발생시켜 세라믹에 응력라인을 형성할 수 있다. Accordingly, in the present invention, a part or all of the pattern is removed by heating and cooling the ceramic at the same time, and a stress line may be formed in the ceramic by generating stress in the upper layer or all of the ceramic by recrystallization or thermal expansion and contraction.
한편, S14단계에서 제어부(40)는 빔 조사부(20)에서 조사되는 빔의 강도에 비례해서 냉각제 분사부(30)에서 분사되는 냉각제의 분사량을 조절하도록 제어신호를 발생한다. 그러면, 유량 조절기(32)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 분사노즐(31)을 통해 분사되는 냉각제의 유량을 조절한다.On the other hand, in step S14, the
S16단계에서 분리부(50)는 제어부(40)의 제어신호에 따른 구동모듈의 구동에 의해 하강 동작해서 상하 반전된 세라믹(11)에 형성된 응력라인(L)에 힘이나 충격을 제공해서 응력라인(L)을 중심으로 세라믹(11)을 분리해서 절단한다.In step S16, the separating
예를 들어, 도 5와 도 6은 세라믹의 평면도와 절단된 상태를 보인 단면도이다. For example, FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views showing a plan view and a cut state of a ceramic.
도 5 및 도 6에는 약 15㎛의 패턴이 형성되고, 약 50㎛의 두께를 갖는 세라믹에 응력라인이 형성된 평면과, 절단된 절단면이 예시되어 있다. 5 and 6 illustrate a plane in which a pattern of about 15 μm is formed, a stress line is formed in a ceramic having a thickness of about 50 μm, and a cut-out surface.
본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 세라믹, 즉 절단 대상물을 열손상 및 손실 없이 절단할 수 있음을 확인할 수 있다. In the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, it can be seen that the patterned ceramic, that is, the object to be cut, can be cut without thermal damage and loss.
이와 같이, 본 발명은 패턴이 형성된 세라믹에 빔을 조사하고 냉각제를 분사해서 가열과 동시에 냉각해서 패턴의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화되면서 발생하는 응력 또는 세라믹의 상부층 또는 전부가 열팽창과 수축에 의해 발생하는 응력을 이용해서 열손상을 감소시켜 절단할 수 있다. As described above, in the present invention, a beam is irradiated on a ceramic on which a pattern is formed, and a coolant is sprayed to heat and cool to remove part or all of the pattern, and stress generated when the upper or all of the ceramic is recrystallized or the upper layer of the ceramic or All of them can be cut by reducing thermal damage by using the stress generated by thermal expansion and contraction.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that the invention can be changed in various ways without departing from the gist.
상기의 실시 예에서는 패턴을 제거한 후 세라믹을 절단하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the above embodiment, it has been described that the ceramic is cut after removing the pattern, but the present invention is not limited thereto.
그리고 본 발명은 절단 가공 전에 가공면에 이물질이 달라붙는 것을 억제하기 위해 수용성 보호막(HogoMax)을 도포할 필요가 없어, 작업성 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 세라믹이 적용된 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, in the present invention, there is no need to apply a water-soluble protective film (HogoMax) to suppress the adhesion of foreign substances to the processed surface before cutting processing, thereby improving workability and efficiency, and increasing the reliability of a ceramic-applied device. .
본 발명은 패턴이 형성된 세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창 및 수축하면서 발생하는 응력을 이용해서 절단하는 세라믹 절단법 및 장비 기술에 적용된다.The present invention is applied to a ceramic cutting method and equipment technology in which a patterned ceramic is heated and cooled at the same time, and the upper layer or all of the ceramic is recrystallized or thermally expanded and contracted using stress generated.
10: 세라믹 절단장비
11: 세라믹 12: 패턴
V: 빔 C: 냉각제
L: 응력라인
20: 빔 조사부 21: 빔 발생기
22: 렌즈부 23: 구동부
30: 냉각제 분사부
31: 분사노즐 32: 유량 조절기
40: 제어부
50: 분리부10: Ceramic cutting equipment
11: ceramic 12: pattern
V: beam C: coolant
L: stress line
20: beam irradiation unit 21: beam generator
22: lens unit 23: driving unit
30: coolant injection unit
31: injection nozzle 32: flow regulator
40: control unit
50: separation unit
Claims (4)
패턴에 흡수되고, 세라믹에 일부가 흡수되는 파장의 빔을 조사하는 빔 조사부,
빔이 조사된 세라믹에 냉각제를 분사하는 분사노즐과, 상기 빔 조사부에서 조사되는 빔의 출력에 비례해서 상기 냉각제의 분사량을 조절하는 유량 조절기를 포함하는 냉각제 분사부 및
빔과 냉각제에 의한 가열 및 냉각에 의해 세라믹에 형성된 응력라인에 힘이나 충격을 제공하여 분리하는 분리부를 포함하고,
상기 냉각제가 분사되는 냉각영역은 상기 빔을 투과시키며, 상기 빔이 조사되는 조사영역 전체를 냉각하거나, 상기 조사영역의 일부분을 냉각하도록 형성되고,
세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 패턴의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창과 수축에 의해 응력을 발생시키고, 응력라인에 추가로 힘이나 충격을 제공해서 열손상을 감소하면서 세라믹을 절단하는 것을 특징으로 하는 세라믹 절단장비.In a ceramic cutting machine with a pattern formed on the upper surface,
A beam irradiation unit that irradiates a beam of a wavelength absorbed by the pattern and partially absorbed by the ceramic,
A coolant injection unit including an injection nozzle for injecting a coolant onto the ceramic irradiated with a beam, and a flow controller for adjusting the injection amount of the coolant in proportion to the output of the beam irradiated from the beam irradiation unit, and
It includes a separating unit that provides a force or impact to the stress line formed in the ceramic by heating and cooling by the beam and a coolant to separate,
The cooling area into which the coolant is injected is formed to transmit the beam and cool the entire irradiation area to which the beam is irradiated, or to cool a part of the irradiation area,
The ceramic is heated and cooled to remove part or all of the pattern, and the upper layer or all of the ceramic generates stress by recrystallization or thermal expansion and contraction, and additional force or impact is provided to the stress line to reduce thermal damage. Ceramic cutting equipment, characterized in that while cutting the ceramic.
상기 빔의 파장은 100nm 내지 11㎛로 설정되고,
상기 빔의 에너지 밀도는 1Х101 mW/mm2 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 세라믹 절단장비.The method of claim 1,
The wavelength of the beam is set to 100nm to 11㎛,
Ceramic cutting equipment, characterized in that the energy density of the beam is set to 1Х10 1 mW/mm 2 or more.
(a) 빔 조사부에서 패턴에 흡수되고, 세라믹에 일부가 흡수되는 파장의 빛을 조사하는 단계,
(b) 냉각제 분사부에서 빔이 조사된 세라믹에 냉각제를 분사하는 단계,
(c) 빔과 냉각제에 의한 가열 및 냉각에 의해 세라믹에 형성된 응력라인에 분리부를 이용해서 힘이나 충격을 제공하여 절단하는 단계 및
(d) 유량 조절기를 이용해서 상기 빔 조사부에서 조사되는 빔의 출력에 비례해서 상기 냉각제의 분사량을 조절하는 단계를 포함하고,
상기 냉각제가 분사되는 냉각영역은 상기 빔을 투과시키며, 상기 빔이 조사되는 조사영역 전체를 냉각하거나, 상기 조사영역의 일부분을 냉각하도록 형성되고,
세라믹을 가열과 동시에 냉각해서 패턴의 일부 또는 전부를 제거하며, 세라믹의 상부층 또는 전부가 재결정화 또는 열팽창과 수축에 의해 응력을 발생시키고, 응력라인에 추가로 힘이나 충격을 제공해서 열손상을 감소하면서 세라믹을 절단하는 것을 특징으로 하는 세라믹 절단법.In the ceramic cutting method in which a pattern is formed on the upper surface,
(a) irradiating light having a wavelength that is absorbed by the pattern and partially absorbed by the ceramic in the beam irradiation unit,
(b) injecting a coolant onto the ceramic irradiated with the beam from the coolant injection unit,
(c) cutting by applying force or impact to the stress line formed in the ceramic by heating and cooling by the beam and the coolant, and
(d) adjusting the injection amount of the coolant in proportion to the output of the beam irradiated by the beam irradiation unit using a flow controller,
The cooling area into which the coolant is injected is formed to transmit the beam and cool the entire irradiation area to which the beam is irradiated, or to cool a part of the irradiation area,
The ceramic is heated and cooled to remove part or all of the pattern, and the upper layer or all of the ceramic generates stress by recrystallization or thermal expansion and contraction, and additional force or impact is provided to the stress line to reduce thermal damage. Ceramic cutting method, characterized in that while cutting the ceramic.
상기 빔의 파장은 100nm 내지 11㎛로 설정되고,
상기 빔의 에너지 밀도는 1Х101(mW/mm2) 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 세라믹 절단법.
The method of claim 3,
The wavelength of the beam is set to 100nm to 11㎛,
Ceramic cutting method, characterized in that the energy density of the beam is set to 1Х10 1 (mW/mm 2 ) or more.
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