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激光切割技术在玻璃加工方面的应用

发布时间:2019-04-18 00:52:41    点击量:12    来源:本站


玻璃是一种重要的工业材料,广泛应用于汽车工业,建筑,医疗,显示器,电子产品等国民经济的行业,小到几微米的过滤器,用于笔记本平板显示器的玻璃基板,大型玻璃基板等用于大型制造领域,如汽车工业或建筑业。

玻璃的突出特点是其刚性和脆性,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工具,并用于许多应用中。其切割过程分为两个步骤。首先,用金刚石尖端或硬质合金轮在玻璃表面上产生裂缝,然后沿着裂缝线机械地分离玻璃。

然而,使用这种方法进行刮擦和切割存在一些缺点。去除材料会导致碎屑,碎屑和微裂纹,这会降低切削刃的强度,因此需要进行其他清洁工艺。由于机械力引起的分裂线通常不垂直,因此该过程产生的深裂纹通常不垂直于玻璃表面。另外,由于作用在薄玻璃上的机械力引起的输出损耗也是一个缺点。

通过使用无应力玻璃并进一步优化分割工具,可以改善这些缺陷。然而,垂直切割线和边缘碎片/裂缝预防之间的系统性矛盾仍然是不可避免的。激光技术的发展为这些质量问题带来了解决方案。

激光切割与传统的机械切割工具不同,激光束的能量以非接触方式切割玻璃。该能量将工件的特定部分加热到预定温度。快速加热后,快速冷却会在玻璃内部产生垂直应力带,并且会出现没有裂缝或裂缝的裂缝。由于裂缝仅通过加热而非机械原因产生,因此没有碎屑或微裂纹。因此,激光切割边缘的强度高于传统的表征和分割方法。整理的需求也减少了,或者根本没有。此外,可以完全避免玻璃碎片的出现。

对于激光标记,在激光束加热和随后冷却的作用下,在玻璃表面上绘制约10mm的深度(约为玻璃厚度的10%)。然后可以在划痕方向上分离玻璃。由于该技术不会产生任何玻璃碎片,因此避免了常见的粗糙边缘和低强度切削刃,从而无需后续的抛光和研磨工艺。更重要的是,通过这种方法处理的玻璃通过常规方法抗破碎的能力是其三倍。对于厚度在5mm和1mm之间的玻璃,整个切割可以一步完成。不再需要分段和随后的抛光,抛光和清洁步骤。切削刃的强度可通过DIN-EN843-1标准化四点弯曲试验测量。一块玻璃连接到两个辊子上。在玻璃的上表面上,使用两个辊产生所需的弯曲力,并且在弯曲力的作用下,玻璃可以分成两部分。将实验重复100次以获得关于分割可能性的适当可靠统计。

在大多数情况下,激光打标和切割是批量处理的选择。其优点是处理速度快,精度高,参数设置简单。然而,当切割许多不同的线和足够的处理时间时,整体切割是更有吸引力的方法,因为它具有干冷却模式而没有额外的切割步骤。在这两种情况下,都会产生高质量的切削刃。可以看出,激光切割玻璃可以节省时间并提高加工质量。
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