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激光切割对于玻璃的处理

玻璃具有硬脆的特点,给加工带来很大的困难。传统的玻璃切割使用硬质合金或金刚石刀具。切割工艺一般如下:首先用金刚石刀尖或硬质合金砂轮或高硬度金属砂轮在玻璃表面划一道划痕,然后用机械方法沿刻线将玻璃劈开。
由于传统工艺难以满足微裂纹和边缘质量的要求,迫切需要玻璃切割的技术创新。激光切割技术已经成熟,已成功应用于金属板材、管材、有机板材、管材等材料的切割,极大地改变和升级了传统的制造技术。
玻璃是一种无机材料,其导热系数很低。理论上讲,激光加工应该有更好的效果,这也导致了激光切割玻璃技术的发展。
 
激光切割玻璃的方法原则上可分为两种:一种是熔融(蒸发)切割法,另一种是裂纹控制法。
(1)熔切法:采用具有良好塑性和延展性的软化温度下的玻璃,在软化后的玻璃表面用聚焦CO2激光或紫外线激光照射,激光能量密度越高,导致玻璃熔化,然后用气流吹走熔融玻璃。空气中,形成一个凹槽,以实现玻璃的熔切。
 
(2)裂纹控制方法,是一种常用的激光切割方法。第一步,用激光加热玻璃表面,能量越高,温度急剧升高,玻璃表面产生较大的压应力。但压缩应力不会导致玻璃破裂。在第二步中,该区域进行快速冷却,通常使用冷却气体或冷却液。急剧的温度下降会导致玻璃表面产生较大的温度梯度和较大的拉伸应力。这种拉伸应力会使玻璃表面沿着预定的刻线开始开裂,从而实现玻璃的切割。
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