Wenn Sie regelmäßig Gadget-Blogs lesen, sehen Sie wahrscheinlich jeden Tag ein neues Apple-Gerücht. Eines der größten - und fundiertesten - ist, dass das Unternehmen Saphir verwenden wird, um die Bildschirme für die iPhones der nächsten Generation zu erstellen.
Die Verwendung eines Materials wie Saphir ist jedoch eine schlechte Nachricht für alle, die sich ein erschwinglicheres iPhone gewünscht haben. Obwohl das Material extrem kratzfest ist, ist die Verarbeitung von Saphir und ähnlichen harten Materialien (einschließlich des beliebten Gorilla-Glases von Corning) äußerst schwierig. Das Schneiden und Konturieren dieser Materialien für Smartphone-Bildschirme ist ein heikler, mehrstufiger Bearbeitungsprozess, der für den Massenmarkt in der Regel zu zeitintensiv und zu kostspielig ist.
Heute bringt das kalifornische Unternehmen Raydiance eine neue Lösung mit dem Namen R-Cut auf den Markt, die alle Arbeiten in einem Durchgang erledigen soll. Das Geheimnis: Laser. Das System könnte es High-End-Geräten ermöglichen, es endlich auf mittel- und niedrigpreisige Telefone und Tablets zu schaffen, einschließlich des langjährigen 100-Dollar-Smartphones. Es könnte aber auch die Qualität und Festigkeit von Glas revolutionieren, die wir in einer Reihe anderer Konsumgüter sehen, von intelligenten Uhren bis zu In-Dash-Displays in Autos.
Diese Lasertypen werden seit Jahren in Universitätslabors eingesetzt. Raydiance ist jedoch das erste Unternehmen, das diese Technik so kommerzialisiert, dass sie sich in bestehende Fertigungsprozesse integrieren lässt.
„Wenn Sie versuchen, mit [herkömmlichen] Werkzeugen wie einer Diamantsäge zu schneiden, müssen Sie viel hacken und nachverfolgen“, erklärt Michael Mielke, Chefwissenschaftler von Raydiance. „Nach dem ersten Schneiden sind mehrere Schritte erforderlich, um das Glas zu schleifen und zu polieren, um es zu glätten und die Defekte zu beseitigen.“
R-Cut hingegen ist ein komplettes Glasformungssystem. Darin liefert ein Femtosekundenlaser bis zu einer Billiarde schneller Lichtimpulse pro Sekunde - eine Geschwindigkeit, die etwa dreimal schneller ist als ein Wimpernschlag -, um Materialien zu durchschneiden. Die Technik ermöglicht es den Herstellern, kleine Materialstücke mit einer Breite von 100 Nanometern zu entfernen, die ungefähr so dünn sind wie menschliches Haar. Die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Maschine „verdampft“ im Wesentlichen das Material, sagt Mielke.
Bisher wurde die Laserschneidmethode von Raydiance für Produkte verwendet, die weniger auffällig sind als Smartphones und Tablets. Der erste Erfolg des Unternehmens war bei medizinischen Geräten zu verzeichnen: Mit den Systemen R-Tube und R-Mill werden kardiovaskuläre Implantate wie Herzklappenersatz geformt und geschnitten. In jüngerer Zeit hat der R-Drill des Unternehmens bei der Automobilherstellung geholfen, indem er präzise Löcher in die Einspritzdüsen bohrte, den Motoren mehr Gas zuführte und den Kraftstoffverbrauch verbesserte.
Bei Telefonen und Tablets wird diese Präzision zunächst auf die Effizienz der Herstellung ausgerichtet sein. Nehmen wir zum Beispiel ein iPhone 5S: Die 45-Grad-Umrandung des Bildschirms, der Lautsprecherschlitz und die Home-Taste sind mühsam zu erstellen und erfordern die Fertigstellung mehrerer Computer. Der R-Cut könnte die gleiche Arbeit in einem Durchgang erledigen - eine Effizienzsteigerung, die angeblich einige Kosteneinsparungen an den Verbraucher weitergeben könnte.
Der R-Cut könnte auch die Art der Formen ändern, die Smartphone-Hersteller erstellen können. (Mit freundlicher Genehmigung von Raydiance) Letztendlich könnte die Technologie aber auch genutzt werden, um eine neue Designästhetik zu schaffen. Viele Konzeptentwürfe für Telefone haben glatte, abgerundete Kanten - Formen, für die beim herkömmlichen Schneiden 10 Schleif- und Poliergeräte erforderlich wären, die der R-Cut jedoch alleine verarbeiten kann.
Da in Autos immer mehr Touchscreens zu sehen sind - ein Trend, der vom Tesla Model S ausgeht -, könnte das Laserschneiden auch zur Herstellung luxuriöser und dennoch sicherer In-Dash-Displays verwendet werden. Wenn die konventionelle mechanische Bearbeitung eine Kante bildet, entstehen entlang des Umfangs der Scheibe mikroskopische Spannungen. Diese Unvollkommenheiten, die theoretisch bei Verwendung eines R-Cut nicht vorhanden sind, können im Laufe der Zeit zu Rissen und Rissen führen.
„Die Stärke von Glas ist nur so gut wie die Qualität der Kante“, warnt Stefan Zschiegner, Senior Vice President Marketing bei Raydiance. "Wenn ein Riss am Rand beginnt, wird er wachsen."
Raydiance ist derzeit der weltweit größte Anbieter von industrialisierten Femtosekundenlasern. Das Unternehmen hat ein funktionierendes R-Cut-System in einer großen Smartphonefabrik installiert, obwohl es nicht sagen würde, welches. Derzeit nutzt der namenlose Partner das System, um neue Telefonmodelle schnell zu prototypisieren. Laut Zschiegner wird es jedoch nicht lange dauern, bis die eleganten neuen Displays ihr Debüt geben: Noch vor Jahresende werden Telefone mit R-Cut-Bildschirmen zu sehen sein.
