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玻璃激光切割技術

發布時間:2022-07-16 21:41:08 人氣:187

       玻璃是一種重要材料,廣泛應用于許多國民經濟行業,如汽車工業、建筑、醫療、顯示器和電子產品,以及大型制造文件(如汽車)大型玻璃板工業或建筑,小到幾微米的小型光學過濾器,用于筆記本電腦平板顯示玻璃基板。有各種類型的玻璃。最常見的類型是鈉鈣玻璃,也被稱為堿性玻璃,主要用于汽車工業,建筑和家電領域。厚度通常為1.6到10mm。厚度小于等于1mm玻璃用于平板顯示器和電子產品領域的硼硅酸鹽玻璃或非堿性玻璃。

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       玻璃的特點是堅硬的脆性,這給加工帶來了很大的困難。傳統的玻璃切割使用硬合金或金剛石切割工具。切割過程通常如下:首先用金剛石尖端或硬合金砂輪或高硬度金屬輪在玻璃表面劃傷,然后用機械方法沿劃痕線切割玻璃。用砂輪或機械輪劃傷玻璃時,沿切割方向產生切割張力,使玻璃沿劃痕破裂。這種切割方法的結果是邊緣不光滑,因此,它是一個小裂紋,殘留的不對稱邊緣應力和材料上的殘留碎片。在許多應用中,由碎片和局部應力引起的小裂紋會導致設備故障,因此必須拋光和拋光邊緣,以增強邊緣強度。此外,在機械輪的加工中,輔助切割也需要輔助劑,輔助劑也可以粘附在成品的邊緣,需要通過水清洗或超聲波清洗來處理。后續的加工操作和低產量(不確定的裂紋)將增加成品玻璃的成本。

       如今,玻璃產品的質量要求越來越高,必須實現更準確、更詳細的加工結果。由于傳統工藝難以滿足微裂紋和邊緣質量的要求,迫切需要玻璃切割的技術創新。激光切割技術已成熟,已成功應用于金屬板、管道、有機板、管道等材料的切割,大大改變了傳統的制造工藝。玻璃是一種導熱性很低的無機材料。理論上,激光加工應具有更好的效果,這也推動了激光切割玻璃技術的發展。

原則上,激光切割玻璃可分為熔融(蒸發)切割和裂縫控制兩種方法。

(1)熔體切割法在軟化溫度下使用可塑性和延展性好的玻璃,聚焦在軟化玻璃表面CO激光或紫外線激光照射下,激光能量密度高導致玻璃熔化,然后吹走帶有空氣流的熔化玻璃,形成凹槽,實現玻璃的熔化切割。

(2)裂紋控制方法,這是一種常見的激光切割方法。******步是激光加熱玻璃表面,較高的能量會導致溫度急劇上升,玻璃表面會產生較大的壓力應力。但壓力應力不會導致玻璃破裂。在第二步中,通常使用冷卻氣體或冷卻液快速冷卻該區域。溫度急劇下降會在玻璃表面產生較大的溫度梯度和較大的拉應力,導致玻璃表面沿預定的劃痕線開始破裂,從而實現切割玻璃的目的。


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