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激光切割玻璃的主要工藝有兩種:2)裂紋控制法:這是一種常用的激光切割方法。a、對玻璃表面進(jìn)行激光加熱,較高的能量會使該處的溫度急劇升高,表面產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力,但該壓應(yīng)力不會使玻璃產(chǎn)生破裂;b、對該區(qū)域進(jìn)行急劇的冷卻,一般采用冷卻氣體或者冷卻液,急劇的降溫會使玻璃表面產(chǎn)生較大的溫度梯度和較大的拉應(yīng)力,這個(gè)拉應(yīng)力會使玻璃表面沿著預(yù)定劃線的方向開始破裂,實(shí)現(xiàn)玻璃的切割。
玻璃是一種重要的產(chǎn)業(yè)材料,在汽車業(yè)、建筑業(yè)、、顯示器、電子產(chǎn)品等行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛。如今,各行各業(yè)對于玻璃切割的要求越來越精細(xì)化、精密化及嚴(yán)格化,傳統(tǒng)的玻璃切割技術(shù)已逐漸不能滿足生產(chǎn)的要求,而激光切割技術(shù)使傳統(tǒng)的制造技術(shù)得到了很大程度的改造和提升,在玻璃制造中發(fā)揮了非常重要的作用。激光切割作為的加工技術(shù),目前已大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,因其激光束具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性,利用激光來切割玻璃相對傳統(tǒng)方法具有無可比擬的優(yōu)勢,因此,激光切割技術(shù)已成為玻璃加工行業(yè)的重要工具。由于玻璃的顯著特點(diǎn)是硬脆性,這無疑給加工帶來很大的困難,因此,在切割工藝和方法上與其他材料有很大的區(qū)別。
激光切割玻璃工藝原理:超快激光通過聚焦頭聚焦獲得的微米級光束,具有高峰值功率密度。光束作用在玻璃材料上時(shí),光束中心光強(qiáng)度比邊緣低,使得材料中心折射率比邊緣變化大,光束中心傳播速度比邊緣慢,光束出現(xiàn)非線性光學(xué)克爾效應(yīng)來產(chǎn)生自聚焦,繼續(xù)提升功率密度。直到達(dá)到某個(gè)能量閾值,材料產(chǎn)生低密度等離子體,降低材料中心折射率,實(shí)現(xiàn)光束散焦。在實(shí)際切割玻璃中,優(yōu)化聚焦系統(tǒng)及焦距,可實(shí)現(xiàn)重復(fù)性聚焦/散焦過程,形成穩(wěn)定穿孔。
玻璃激光切割的激光器選擇:CO2激光器發(fā)射的激光波長為10.6μm,而玻璃能強(qiáng)烈地吸收波長10.6μm的激光,幾乎所有的激光能量都被玻璃表面15μm吸收層所吸收,所以玻璃激光切割系統(tǒng)幾乎都配置CO2激光器。
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