玻璃是一种重要的工业资料,使用在国民经济的诸多职业,如汽车业、建筑业、医疗、显示器、电子产品等,小到几微米的小型光学过滤器、笔记本电脑平板显示器的玻璃衬底,大到汽车业或建筑业等大规模制造范畴所用的大尺度的玻璃板。
你不得不知的玻璃激光切开工艺
玻璃显著的特点是硬脆性,给加工带来很大的困难。传统的玻璃切开手法选用硬质合金或金刚石刀具,被广泛地用于许多使用当中,其切开流程分为两个过程。首要玻璃被用金刚石刀尖或硬质合金砂轮,在玻璃的外表发生一条裂纹;之后,第二步就是选用机械手法将玻璃沿着裂纹线切开开。
你不得不知的玻璃激光切开工艺
但是,选用该办法进行划刻和切开存在着一些缺点。资料的去除会导致碎屑、碎块和微裂缝的发生,使切开边际的强度下降,然后需求再进行一道清理工序。由此工艺带来的深裂纹一般不会笔直于玻璃外表,原因在于机械力所生成的切开线一般对错笔直的。而且,机械力效果于薄玻璃带来的产量损失也是一个负面因素。
以上这些缺点能经过选用无应力玻璃以及进一步优化用于切开的工装得到改善。但是,关于笔直切开线和防止边际碎屑/裂纹之间的系统性矛盾来说,要想彻底防止仍不或许。激光技能的开展为这些质量问题带来了解决方案。
激光划线和切开
与传统的机械切开东西不同,激光束的能量以一种非触摸的办法对玻璃进行切开。该能量对工件的指定部分进行加热,使其达到预先定义的温度。该快速加热的进程之后紧接着进行快速冷却,使玻璃内部发生笔直向的应力带,在该方向呈现一条无碎屑或裂纹的裂缝。由于裂缝只因受热而发生,而非机械原因而发生,所以不会有碎屑和微裂纹呈现。因而,激光切开边际的强度同传统划刻和切开办法比较是要更强的。精加工的需求也得到下降或底子不需求。另外,对呈现玻璃碎块的状况也可彻底防止。
关于激光划刻来说,在激光束的加热及随后的冷却进程效果下,玻璃外表被划出一条深度大约为10mm(玻璃厚度的约10%)。玻璃随后能沿着划刻的方向被切开开来。由于该技能不发生任何玻璃碎块,切开边际常见的毛边和低强度也得到了防止,后续的抛光和打磨的工序也不再需求了。更重要的是,相对传统办法切开的玻璃来说,经该手法加工的玻璃其耐碎度高达三倍。关于厚度在5mm至1mm之间的玻璃,即使是只用一步完成整体的切开也是或许的。切开以及后续的抛光、打磨、冲洗等过程不再需求。切开边的强度能经过来自DIN-EN 843-1的标准化四点曲折测试得到测量。一块玻璃被固定在两只滚轮上,在玻璃上外表经过另两个滚轮被用来发生所需的折弯力,在该效果力下玻璃能被分裂为两部分。该测试被重复大约100次,然后得到适宜的关于切开或许性的可靠计算值。
在大多数情况下,激光划线和切开是大批量加工的选择。其优势在于很高的加工速度、高精度,以及简单的参数设置。但是,在切开许多不同的线条和加工时刻足够的情况下,整体切开是一种更有吸引力的办法,因其具有干式冷却办法而且没有附加的切开过程。在这两种情况下都会发生高质量的切开边际。可见如果选用激光切开玻璃,彻底能够在节省时刻的一起,带来加工质量的提高。
激光切开玻璃技能用处
将一项全新且成熟的技能移植到大批量出产线中,用于加工高科技产品并非易事。从客户的角度来说,在施行之前,该技能必须是一项自动化的、可靠的解决方案,不仅得到了充分证明,而且考虑到了经济性。实际操作中,创新技能的使用只在两种情况下有效:新产品的推出需求新的出产手法来实现创新特征或经过减少加工过程来下降出产成本,或许是现有的出产遇到经济压力需求巨大的出产办法改良来缓解。
在平板显示器职业,激光切开技能的推广花费了五年时刻才在出产线中找到了自己的方位,条件是经历了数千小时在许多加工线上的使用验证。现在一般考虑用于存在玻璃破碎风险的新产品的出产,或许在电子职业中用于装有玻璃的通讯移动产品的制造,或许其他存在包含薄玻璃易碎部件的产品,如传感器、触控板或玻璃外壳。
加工一般在洁净室中进行,正如生化职业相同,由于这些都是对传统切开或磨削过程发生的微粒非常敏感的。例如,覆盖了DNA代码(生化条码)的基底资料或被激光切开成片的资料用于产品测试。关于激光切开技能来说,下一个最具有潜力的使用职业将是太阳能工业和汽车职业。
正如激光技能在金属加工职业多年来的开展情况相同,用于玻璃加工的激光切开技能也将继续开展;该技能将被广泛使用在不同产品的加工中,代替传统的手法。但是,传统的玻璃加工办法在今后还将保持其在大多数玻璃制品加工中的重要地位,一般来说在这些使用中对切开边际的加工质量要求不很高。
激光外形切开是一项创新技能,将会在电子、汽车或建筑职业找到一席之地。除了激光切开玻璃之外,还有其他许多激光加工玻璃的手法都处在进一步开发和试验阶段,如钻孔、倒角,以及涂层去除等。这些工艺要求不同种类的激光,如绿激光。