| yeer | 2009-05-21 21:47 |
薄玻璃切割中的激光劃線和分割應(yīng)用傳統(tǒng)的玻璃切割手段采用硬質(zhì)合金或金剛石刀具，被廣泛地用于許多應(yīng)用當(dāng)中，其切割流程分為兩個(gè)步驟。首先玻璃被用金剛石刀尖或硬質(zhì)合金砂輪，在玻璃的表面產(chǎn)生一條裂紋；之后，第二步就是采用機(jī)械手段將玻璃沿著裂紋線分割開(kāi)。 然而，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。由此工藝帶來(lái)的深裂紋通常不會(huì)垂直于玻璃表面，原因在于機(jī)械力所生成的分割線一般是非垂直的。而且，機(jī)械力作用于薄玻璃帶來(lái)的產(chǎn)量損失也是一個(gè)負(fù)面因素。 以上這些缺陷能通過(guò)采用無(wú)應(yīng)力玻璃以及進(jìn)一步優(yōu)化用于分割的工裝得到改善。然而，對(duì)于垂直切割線和防止邊緣碎屑/裂紋之間的系統(tǒng)性矛盾來(lái)說(shuō)，要想完全避免仍不可能。激光技術(shù)的發(fā)展為這些質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)了解決方案。 激光劃線和分割 與傳統(tǒng)的機(jī)械切割工具不同，激光束的能量以一種非接觸的方式對(duì)玻璃進(jìn)行切割。該能量對(duì)工件的指定部分進(jìn)行加熱，使其達(dá)到預(yù)先定義的溫度。該快速加熱的過(guò)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，在該方向出現(xiàn)一條無(wú)碎屑或裂紋的裂縫（見(jiàn)圖1）。因?yàn)榱芽p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)度同傳統(tǒng)劃刻和分割方式相比是要更強(qiáng)的。精加工的需要也得到降低或根本不需要。另外，對(duì)出現(xiàn)玻璃碎塊的狀況也可完全避免。  對(duì)于激光劃刻來(lái)說(shuō)，在激光束的加熱及隨后的冷卻過(guò)程（見(jiàn)圖2）作用下，玻璃表面被劃出一條深度大約為100m（玻璃厚度的約 10%）。玻璃隨后能沿著劃刻的方向被分割開(kāi)來(lái)。因?yàn)樵摷夹g(shù)不產(chǎn)生任何玻璃碎塊，切割邊緣常見(jiàn)的毛邊和低強(qiáng)度也得到了避免，后續(xù)的拋光和打磨的工序也不再需要了。更重要的是，相對(duì)傳統(tǒng)方法分割的玻璃來(lái)說(shuō)，經(jīng)該手段加工的玻璃其耐碎度高達(dá)三倍。  對(duì)于厚度在50m至1mm之間的玻璃，即使是只用一步完成整體的切割也是可能的（見(jiàn)圖3）。分割以及后續(xù)的拋光、打磨、沖洗等步驟不再需要。切割邊的強(qiáng)度能通過(guò)來(lái)自DIN-EN 843-1的標(biāo)準(zhǔn)化四點(diǎn)彎曲測(cè)試得到測(cè)量。一塊玻璃被固定在兩只滾輪上（見(jiàn)圖4），在玻璃上表面通過(guò)另兩個(gè)滾輪被用來(lái)產(chǎn)生所需的折彎力，在該作用力下玻璃能被分裂為兩部分。該測(cè)試被重復(fù)大約100次，從而得到合適的關(guān)于分割可能性的可靠統(tǒng)計(jì)值（見(jiàn)圖5）。 | |