激光切割原理及切割情景如下圖:
由于光譜的可見光部分可穿透大多數玻璃,這是由玻璃本身物理特性所引起的。而且光譜中大部分不可見光也可穿透多種玻璃,從而限制了可用激光的波長及選擇范圍。所以,用激光切割玻璃時,必須解決激光的波長選擇問題。多數情況下,激光波長的選擇在紅外(IR)與紫外(UV)之間。目前所采用過的激光切割,基本上都是次啊用CO2激光,因為CO2激光具備較高的光吸收性。例如,碰鬼玻璃從5000nm開始就全面吸收CO2激光。
通過可控的激光加熱與冷卻處理,會在玻璃表面產生一個應力場,從而形成一條光滑筆直的裂縫。只要控制好切割過程中玻璃表面的溫度分布,采用激光切割工藝便可以實現光滑而平整的切割邊緣。
激光切割系統包括100W的光束與2mm*20mm的橢圓激光加熱源,橢圓的主軸與切割方向一致,細水霧中心間距為18mm。這樣,表面加熱能以0.5m/s的速率在2mm厚的玻璃上穩定地實現直線切割,橢圓的聚焦點保證了激光能量在切割線兩側均勻的和最優化的分布。玻璃強烈地吸收10.6um的激光,所以幾乎所有的激光能量都被玻璃表面15um吸收層所吸收,相對玻璃表面移動的激光光點形成所需的切割線。選擇合適的移動速率,保證既有足夠的激光熱量在玻璃上形成局部的應力紋樣分布,同時又不會將玻璃融化。
激光切割中另一個關鍵部件是淬火氣(水)嘴,隨著激光光點的移動,淬火氣(水)嘴將冷空氣(水)吹到玻璃表面,對受熱區域進行快速淬火,玻璃將沿著應力最大的方向產生斷裂,從而將玻璃沿著設定的方向分離。
選擇不同的激光功率、光點移動速度等參數,應力所致的斷裂深度可達100um到數毫米,意味這使用激光法可一部切割深度為100um到數毫米的玻璃。這個過程依賴與熱致機械應力,斷裂深度和切割速率與材料本身的線膨脹系數有很大關系。
24小時客服熱線:18820116619 (胡先生) QQ :18820116619