METHOD FOR PRODUCING MODIFICATIONS IN OR ON A MULTI-PHASE TRANSPARENT WORKPIECE BY MEANS OF LASER PROCESSING; MULTI-PHASE COMPOSITE MATERIAL

• Main Authors: WAGNER, Fabian, LENTES, Frank-Thomas, ORTNER, Andreas, BISCH, Niklas, SEIDL, Albrecht
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 05.01.2017
• Subjects: CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PERFORMING OPERATIONS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Erzeugung von Modifikationen (14) in oder an einem transparenten Werkstück (2) mittels einer Laserbearbeitungsvorrichtung (1) vor, wobei eine Laserbearbeitungsvorrichtung (1) verwendet wird, die einen Kurzpuls- oder Ultrakurzpulslaser (10), der eine Laserstrahlung (12) mit einer Wellenlänge im Transparenzbereich des Werkstücks (2) ausstrahlt, und eine Strahlformungsoptik (11) zur Strahlformung, insbesondere zur Fokussierung der Laserstrahlung aufweist, und wobei ein transparentes Werkstück (2) verwendet wird, das aus einem Material besteht, welches mehrere Phasen aufweist, von denen zumindest zwei Phasen unterschiedliche Dielektrizitätszahlen besitzen, von denen wiederum die eine Phase eine in Form von Partikeln eingeschlossene Phase ist, die von der anderen Phase im Wesentlichen umgeben ist, und wobei das Produkt aus dem in Kubiknanometern angegebenen Volumen der Partikel und dem Verhältnis des Betrages der Differenz der zwei unterschiedlichen Dielektrizitätszahlen zu der Dielektrizitätszahl der umgebenden Phase größer als 500, vorzugsweise größer als 1000, besonders bevorzugt größer als 2000 ist, so dass die Modifikationen (14) in oder an dem transparenten Werkstück (2) eine größere Ausdehnung erreichen, als an einem Werkstück aus dem gleichen Material, welches keine in Form von Partikeln eingeschlossene Phase aufweist. The invention relates to a method for producing modifications (14) in or on a transparent workpiece (2) by means of a laser processing device (1), wherein a laser processing device (1) is used which has a short pulse or ultrashort pulse laser (10) that emits laser radiation (12) having a wavelength in the transparency range of the workpiece (2) and which has a beam-shaping optical unit (11) for beam shaping, in particular for focusing the laser radiation, and wherein a transparent workpiece (2) is used which is composed of a material that has a plurality of phases, of which at least two phases have different dielectric constants, of which in turn the one phase is a phase embedded in the form of particles, which phase is substantially surrounded by the other phase, and wherein the product of the volume of the particles specified in cubic nanometers and the ratio of the magnitude of the difference of the two different dielectric constants to the dielectric constant of the surrounding phase is greater than 500, preferably greater than 1000, especially preferably greater than 2000, such that the modifications (14) in or on the transparent workpiece (2) achieve a greater extent than on a workpiece composed of the same material that does not have a phase embedded in the form of particles. L'invention concerne un procédé permettant de générer des modifications (14) dans ou sur une pièce transparente (2) au moyen d'un dispositif d'usinage laser (1), un dispositif d'usinage laser (1) étant utilisé, qui émet un laser (10) à pulses courtes ou à pulses ultracourtes, dont le faisceau laser (12) a une longueur d'onde dans la zone de transparence de la pièce (2), et présente une optique de mise en forme de rayon (11) pour mettre en forme le rayon, en particulier focaliser le rayonnement laser, et une pièce transparente (2) étant utilisée, qui est composée d'un matériau présentant une pluralité de phases, dont au moins deux phases présentent des constantes diélectriques différentes, une phase étant occluse sous la forme de particules et étant entourée sensiblement par l'autre phase, et le produit du volume des particules en nanomètres cube et du rapport de la valeur de la différence entre les deux constantes diélectriques par rapport à la constante diélectrique de la phase les entourant étant supérieur à 500, de préférence supérieur à 1000, de préférence encore supérieure à 2000, de sorte que les modifications (14) dans ou sur la pièce transparente (2) atteignent une expansion plus importante que sur une pièce fabriquée du même matériau, mais ne présentant pas de phase occluse sous la forme de particules.