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玻璃激光切割(薄玻璃切割中的激光划线和分割应用?)

2023-07-08 下午 4时01分11秒 星期六

什么是玻璃激光切割

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。

(1)熔融切割法

利用玻璃处在软化的温度下具有较好的塑性和延展性,用聚焦的CO2激光或者紫外激光照射到软化的玻璃表面,激光具有的较高的能量密度会导致玻璃融化,然后用气流吹走熔融的玻璃,产生沟槽,从而实现玻璃的熔融切割。

(2)裂纹控制法

这是一种常用的激光切割方法。1、对玻璃表面进行激光加热,较高的能量会使该处的温度急剧升高,表面产生较大的压应力,但该压应力不会使玻璃产生破裂;2、对该区域进行急剧的冷却,一般采用冷却气体或者冷却液,急剧的降温会使玻璃表面产生较大的温度梯度和较大的拉应力,这个拉应力会使玻璃表面沿着预定划线的方向开始破裂,实现玻璃的切割。

激光可以切割玻璃吗

可以

激光切割加工现已成为一种成熟的工业加工一技术。金属是激光切割的主要对象,其它可以进行激光切割的材料还有塑料、陶瓷、硅片以及玻璃等。

目前全球用于切割金属材料的激光切割设备约有几十万台,而用于玻璃切割的激光设备包括实验室设备在内也不过只有几十台。实际上,早在20世纪70年代,关于激光切割玻璃的研究就已经展开。从原理上讲,玻璃对红外激光的吸收远比金属好,而且玻璃是热的不良导体,玻璃切割所需要的激光功率比金属要低得多,所以玻璃的激光切割技术应该比金属更早应用于工业生产。但玻璃的激光切创市场却一直没有发展起来。究其原因可能是因为玻璃的切割比较容易,传统的金刚石刀轮或硬质合金刀轮玻璃切割技术已经发展得很成熟,工艺简便且成本低廉,足以满足通常的玻璃切割的要求。时至今日.玻璃的应用日益广泛,某些方面的应用对切割质量和切割成品率的要求非常严格,传统的玻璃切割技术已逐渐不能满足生产的要求:如作为T盯一LCD基板的耐高溢、高硬度硼硅玻璃和用于汽车方面的钢化玻璃等。

从玻璃厚度方面而言,浮法玻璃的厚度已经达到了20mm以上,而用于平板显示方面的玻璃最薄已经达到0.4mm,有此应用于电子产品的玻璃甚至达到0'05mm过薄或过厚的玻璃采用机械切割都会影响切割的成品率:现在人们对玻璃的激光切割技术已经研究得很透彻,激光切割的优越性也逐渐为人们所认识。近年来已经出现了一些用于工业生产的玻璃切割设备,如德国GrenZeb朗h公司的浮法玻璃在线激光切割设备;德国HZB公司的平板玻璃切刘设备;美国RlnonDSS公司用于平板显示方面的玻璃激光切割设备等玻璃的激光切割技术与传统的切割技术相比具有很多的优越性,激光切割出来的玻璃边缘光滑、无横向微裂、无碎片,避免了在板材上出现划伤并且将玻璃破碎的可能性减小到程度。当激光技术用于浮法玻璃生产线的在线切割时,由于不需耍二次册边,所以原板玻璃的利用率得到了明显提高。运用激光技术切裁1-25mm厚的玻璃不会产生任何应力问题,也没有任何调节误差。此外,由于通过激光切割的玻璃耐断裂的强度较高.所以,在许多情况卜不再需要对玻众行钢化处理。从应用的情况看,玻璃的激光切割技术可能会在平板显示、汽车玻璃和浮法玻璃生产等领域率先得到推广。

玻璃激光切割机原理

原理:

激光是一种光,与其他自然光一样,是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。 但它与普通光不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常的颜色,几乎无发散的方向性、极高的发光强度和高相干性。

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。

切缝时的工艺参数(切割速度,激光器功率,气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制,割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。

激光切割是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。

激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触,在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。

薄玻璃切割中的激光划线和分割应用?

当今,对于玻璃制品的质量要求越来越高,加工技术除了要考虑不同的材料特性之外,还必须实现更为精密、细致和纯粹的加工结果,而创新的激光切割技术已经成为许多行业玻璃切割的标准。在电子等需求日益增长的市场,迫切需要玻璃切割的创新技术。 传统的玻璃切割手段采用硬质合金或金刚石刀具,被广泛地用于许多应用当中,其切割流程分为两个步骤。首先玻璃被用金刚石刀尖或硬质合金砂轮,在玻璃的表面产生一条裂纹;之后,第二步就是采用机械手段将玻璃沿着裂纹线分割开。 然而,采用该方法进行划刻和切割存在着一些缺陷。材料的去除会导致碎屑、碎块和微裂痕的产生,使切割边缘的强度降低,从而需要再进行一道清理工序。由此工艺带来的深裂纹通常不会垂直于玻璃表面,原因在于机械力所生成的分割线一般是非垂直的。而且,机械力作用于薄玻璃带来的产量损失也是一个负面因素。 以上这些缺陷能通过采用无应力玻璃以及进一步优化用于分割的工装得到改善。然而,对于垂直切割线和防止边缘碎屑/裂纹之间的系统性矛盾来说,要想完全避免仍不可能。激光技术的发展为这些质量问题带来了解决方案。 激光划线和分割 与传统的机械切割工具不同,激光束的能量以一种非接触的方式对玻璃进行切割。该能量对工件的部分进行加热,使其达到预先定义的温度。该快速加热的过程之后紧接着进行快速冷却,使玻璃内部产生垂直向的应力带,在该方向出现一条无碎屑或裂纹的裂缝(见图1)。因为裂缝只因受热而产生,而非机械原因而产生,所以不会有碎屑和微裂纹出现。

提高玻璃切割激光吸收率的途径

1、提高玻璃表面的粗糙度:增加玻璃表面的粗糙度可以增加激光在玻璃表面的反射和散射,从而增强激光与玻璃的吸收率。

2、提高激光功率密度:增加激光功率密度可以提高激光与玻璃的相互作用强度,从而增强激光与玻璃的吸收率和热效应。

3、选择适合的激光波长:不同波长的激光在玻璃中的传输和吸收特性不同,选择适合的激光波长可以提高激光与玻璃的相互作用强度,从而增强激光与玻璃的吸收率。

4、加热玻璃:提高玻璃温度可以增加玻璃的热膨胀系数和热导率,从而增强激光与玻璃的相互作用,提高玻璃的吸收率。

5、新型材料的研发:对于高功率激光切割玻璃的需求,还可以通过研发新型的有机和无机玻璃材料来提高吸收率和切割效率。

玻璃激光切割设备,淋雨了会坏吗

降雨导致湿气加重,尤其在潮湿环境下,激光器内部很容易会结露,从而降低激光器使用性能甚至造成损坏

玻璃激光切割设备该是使用高能量红外皮秒脉冲激光对玻璃进行高效切割的装置

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