您对玻璃的激光切割有哪些了解

玻璃是一种重要的工业材料，广泛用于国民经济的许多行业，例如汽车，建筑，医疗，显示器，电子产品等，小至几微米的小型光学滤光片以及用于笔记本电脑平板的玻璃基板面板显示。用于大型制造领域（如汽车工业或建筑业）的大型玻璃板。玻璃的突出特征是其脆性，这给加工带来很大困难。传统的玻璃切割方法使用硬质合金或金刚石切割器，并广泛用于许多应用中。切割过程分为两个步骤。首先，用金刚石刀片或硬质合金轮切割玻璃，并在玻璃表面产生裂纹。然后，第二步是通过机械手段沿裂纹线分割玻璃。但是，使用这种方法进行刻痕和切割有一些缺点。去除材料将导致切屑，碎片和微裂纹的产生，这将降低切削刃的强度，这需要另外的清洁过程。由于机械力产生的分界线通常是非垂直的，因此此过程引起的深裂纹通常不垂直于玻璃表面。而且，由作用在薄玻璃上的机械力引起的成品率损失也是不利因素。通过使用无应力玻璃并进一步优化用于分割的工具，可以改善这些缺陷。但是，对于垂直切割线之间的系统性矛盾和防止边缘崩裂/开裂，仍然无法完全避免。激光技术的发展为这些质量问题带来了解决方案。激光划片和分段与传统的机械切割工具不同，因为激光束的能量以非接触方式切割玻璃。该能量将工件的指定部分加热到预定温度。该快速加热过程之后进行快速冷却，从而在玻璃内部产生垂直应力带，并且在该方向上出现无裂纹或裂纹的裂纹。由于裂纹仅由热量产生，而不是机械原因，因此不会出现碎屑或微裂纹。因此，激光切割边缘的强度比传统的划线和分割方法要强。也减少了或根本不需要精加工。另外，可以完全避免玻璃碎片的发生。为了进行激光划刻，在激光束加热和随后的冷却作用下，将玻璃表面刮擦至约10毫米的深度（约为玻璃厚度的10％）。然后可以沿划线的方向分割玻璃。由于该技术不会产生任何玻璃碎片，因此避免了在切削刃处常见的毛刺和强度低的问题，并且不再需要后续的抛光和打磨工艺。更重要的是，与用传统方法分割的玻璃相比，用这种方法加工的玻璃具有三倍的抗压碎性。对于厚度在5毫米至1毫米之间的玻璃，可以一步一步切割整块玻璃。不再需要分段以及随后的抛光，打磨和漂洗步骤。切削刃的强度可以通过DIN-EN843-1的标准四点弯曲测试来测量。一块玻璃固定在两个辊上，另外两个辊用于在玻璃的上表面上产生所需的弯曲力。在此力的作用下，玻璃可分为两部分。重复此测试大约100次，以获取有关分段可能性的适当可靠统计信息。在大多数情况下，激光划片和切割是大批量加工的选择。其优点是处理速度快，精度高，参数设置简单。但是，在切割许多不同的线并且处理时间足够的情况下，整体切割是一种更具吸引力的方法，因为它具有干式冷却方法并且没有其他切割步骤。在这两种情况下，都会产生高质量的切削刃。可以看出，如果使用激光切割玻璃，可以完全节省时间，提高加工质量。激光切割玻璃技术的应用将新的成熟技术移植到大批量生产线中以加工高科技产品并不容易。从客户的角度来看，技术在实施之前必须是一个自动化，可靠的解决方案，不仅经过充分验证，而且经济。实际上，创新技术的应用仅在以下两种情况下有效：新产品的引入需要新的生产方法来实现创新功能或通过减少加工步骤来降低生产成本，或者现有生产需要满足经济压力，极大地改善了生产方法为缓解。在平板显示器行业中，激光切割技术的推广花费了五年时间才在生产线上找到了位置，前提是它已在许多生产线上经历了数千小时的应用验证。现在通常考虑生产具有玻璃破裂风险的新产品，或制造电子行业中的玻璃移动通信产品，或其他包含薄玻璃易碎部件的产品，例如传感器，触摸板或玻璃盒。就像生化工业一样，加工通常在洁净室中进行，因为它们对传统切割或研磨步骤产生的颗粒非常敏感。例如，将覆盖有DNA编码（生化条形码）的基材或激光切割成碎片的材料用于产品测试。对于激光切割技术，下一个潜在的应用行业将是太阳能行业和汽车行业。就像激光加工技术在金属加工行业的多年发展一样，用于玻璃加工的激光切割技术将继续发展，该技术将被广泛用于各种产品的加工中，以取代传统方法。但是，传统的玻璃加工方法将在未来的大多数玻璃产品加工中保持重要地位。一般来说，在这些应用中切削刃的加工质量不是很高。激光轮廓分析是一项创新技术，将在电子，汽车或建筑行业中占有一席之地。除激光切割玻璃外，还有许多其他的激光加工方法正在进一步开发和测试阶段，例如钻孔，倒角和去除涂层。这些过程需要不同类型的激光器，例如绿色激光器。