应用裂纹控制法的钠钙玻璃YAG激光切割技术

针对目前对玻璃切割质量越来越高的需求,应用裂纹控制法进行了连续YAG激光切割钠钙玻璃的试验,分析了激光功率、激光扫描速度、激光光斑大小对切割质量的影响规律,得到了YAG激光切割钠钙玻璃平板的最佳切割参数。同时利用光学显微镜照片研究了玻璃切口表面的质量,对比了激光切割与机械法切割得到的玻璃切口质量,结果表明:采用裂纹控制法的玻璃YAG激光切割技术可以得到很好的切口质量,应用于高质量玻璃的加工。文中还进行了多层玻璃、管状玻璃以及平板玻璃曲线轨迹的YAG激光切割试验,为YAG激光切割玻璃的进一步应用提供了技术基础。

基于热裂法的液晶玻璃基板激光切割技术研究

为了实现液晶玻璃基板的可控断裂切割,提出了一种液晶玻璃基板激光切割的新方法。采用Nd:YAG激光在液晶玻璃基板上预置初始裂纹,用CO_2激光作为热源对其进行加热,并用Ar气进行冷却。分析了激光光斑尺寸和液晶玻璃基板厚度对切割的影响,并与传统机械切割进行了对比。用扫描电子显微镜检测了激光切割后切割表面及断面形貌。结果表明,运用机械切割,其基体内存在大量的微裂纹,而基于热裂法的液晶玻璃基板激光切割表面光滑平直、无毛刺、基体内无微裂纹存在,切割断面影响区小于20μm,优越性明显高于机械切割。

6.45μm激光加热浮法玻璃后温度分布特性研究

为了提升激光可控断裂法切割玻璃的质量,研究了6.45μm激光照射浮法玻璃后材料的温度变化。利用激光输出的连续功率计算了6.45μm激光照射玻璃后的温度分布,并通过实验验证了该模型的正确性;模拟对比了相同激光参量下6.45μm激光和10.6μm激光加热玻璃后的温度场,通过实验获得了光滑、无表面裂纹的切割样品。结果表明,6.45μm激光产生的表面温度低于10.6μm激光;6.45μm激光可以利用热裂法获得高质量切割端面。该研究对中红外激光玻璃切割的模型建立和方案优化具有一定的帮助。

激光切割玻璃的研究进展

比较了利用激光和传统机械法的玻璃切割质量,着重介绍了玻璃激光切割中的裂纹控制切割法和熔融切割法,以及它们的研究进展。最后对飞秒激光切割玻璃的方法做了简要的介绍。

多焦点激光分离厚透明材料

基于激光热裂纹控制法,提出了多焦点激光分离厚透明材料的方法。通过理论计算与ZEMAX软件模拟相结合的方式,设计了能形成三个焦点的光路系统,并利用该系统进行了夹层玻璃、磷酸二氢钾(KDP)晶体、超白玻璃等透明材料的切割分离实验。结果表明,利用该方法得到的表面平整光滑,无亚表面损伤,粗糙度小,有效解决了单个激光焦点热裂纹分离方法受材料厚度限制的问题,该方法具有很大的应用前景。