玻璃的激光切割技术,你知道多少?

日期: 2018-01-13 11:31:59 点击数:  

   概述

  玻璃是一种重要的产业材料,应用在国民经济的诸多行业,如汽车业、建筑业、医疗、显示器、电子产品等,小到几微米的小型光学过滤器、笔记本电脑平板显示器的玻璃衬底,大到汽车业或建筑业等大规模制造领域所用的大尺寸的玻璃板。玻璃种类繁多,常见的为钠钙玻璃,也称为碱性玻璃,主要用于汽车业、建筑业及家用器具领域,一般厚度为1.610mm。厚度为1mm或不足1mm的玻璃称为硼硅玻璃或者非碱性玻璃,主要用于平板显示器与电子产品领域。

 

  玻璃显著的特点是硬脆性,给加工带来很大的困难。传统的玻璃切割采用硬质合金或金刚石刀具,其切割流程一般为:首先用金刚石刀尖或硬质合金砂轮或高硬度金属轮,在玻璃的表面划出一条刻痕,再采用机械手段将玻璃沿着刻痕线分割开。用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划的过程中,产生沿着切割方向的切向张力,从而可使玻璃沿着划痕裂开。这种方法切割的结果是:边缘不平滑、有微小裂痕,材料上残存不对称边缘应力及残留碎屑等。对于很多应用,碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵,所以必须进行切后边缘的打磨与抛光,以强化边缘。另外,机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割,辅助剂也有可能粘在成品边缘,需要过水清洗或超声波清洗等处理。后续处理工序以及低成品率(发生不确定的裂痕)等都将增加成品玻璃制品的造价。

 

  当今,对于玻璃制品的质量要求越来越高,必须实现更为精密、细致的加工结果,因为传统工艺已经很难达到无微裂纹及边缘质量方面的要求,所以迫切需要玻璃切割的技术创新。激光切割技术已经成熟,在金属板材与管材、有机板材与管材等材料的切割方面,获得了成功的应用,使传统的制造技术得到了很大程度的改造与提升。而玻璃是无机材料,热传导率很低,从理论上讲用激光加工应该有较好的结果。这也就使得激光切割玻璃的技术发展起来。

 

  2、激光切割玻璃的原理

 

  激光切割玻璃的方法从原理上可以分为两种:一种是熔融(蒸发)切割法,另一种是裂纹控制法。

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