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成絲切割是一種可行的工藝,激光行業(yè)均具有成熟解決方案,同時(shí),在顯示行業(yè)內(nèi)已進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。當(dāng)超快激光束通過玻璃材料傳播時(shí),同時(shí)存在克爾自聚焦和等離子體散焦,光束在兩者動(dòng)態(tài)平衡中能實(shí)現(xiàn)長距離傳播,在材料中形成微米級(jí)的絲孔,這種絲孔在玻璃中能延展幾毫米的深度。直線電機(jī)控制玻璃工件相對(duì)于激光束進(jìn)行運(yùn)動(dòng)來生成等間距的眾多絲孔,通過優(yōu)化絲孔間距產(chǎn)生沿直徑方向的微裂紋。對(duì)存在微裂紋的玻璃施加的作用,可增加微裂紋處的應(yīng)力,使玻璃沿微裂紋斷裂,達(dá)到切斷的目的。
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(jí)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。
激光切割玻璃的主要工藝有兩種:1)熔融切割法:利用玻璃處在軟化的溫度下具有較好的塑性和延展性,用聚焦的CO2激光或者紫外激光照射到軟化的玻璃表面,激光具有的較高的能量密度會(huì)導(dǎo)致玻璃融化,然后用氣流吹走熔融的玻璃,產(chǎn)生溝槽,從而實(shí)現(xiàn)玻璃的熔融切割。
激光切割玻璃的應(yīng)用介紹:傳統(tǒng)的機(jī)械切割的缺陷,傳統(tǒng)的玻璃切割手段采用硬質(zhì)合金或金剛石,采用該方法進(jìn)行劃刻和切割存在著一些缺陷。材料的去除會(huì)導(dǎo)致碎屑、碎塊和微裂痕的產(chǎn)生,使切割邊緣的強(qiáng)度降低,從而需要再進(jìn)行一道清理工序。此外,機(jī)械力作用于薄玻璃也會(huì)帶來產(chǎn)量損失。比傳統(tǒng)方式不同,激光束的能量是以一種非接觸的方式對(duì)玻璃進(jìn)行切割。該能量對(duì)工件的部分進(jìn)行加熱,使其達(dá)到預(yù)先定義的溫度。在快速加熱的過程之后緊接著進(jìn)行快速冷卻,使玻璃內(nèi)部產(chǎn)生垂直向的應(yīng)力帶,只因受熱而產(chǎn)生,而非機(jī)械原因而產(chǎn)生,所以不會(huì)有碎屑和微裂紋出現(xiàn)。因此,激光切割邊緣的強(qiáng)度也比傳統(tǒng)劃刻和分割方式更強(qiáng)。
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