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你不知道的异形钢化玻璃激光切割工艺
- 2019-04-17-

 玻璃是一种重要的产业资料,应用在国民经济的诸多行业,如汽车业、建筑业、医疗、显现器、电子产品等,小到几微米的小型光学过滤器、笔记本电脑平板显现器的玻璃衬底,大到汽车业或建筑业等大范围制造范畴所用的大尺寸的玻璃板。

  玻璃显著的特性是硬脆性,给加工带来很大的艰难。传统的玻璃切割手腕采用硬质合金或金刚石刀具,被普遍地用于许多应用当中,其切割流程分为两个步骤。首先玻璃被用金刚石刀尖或硬质合金砂轮,在玻璃的外表产生一条裂纹;之后,第二步就是采用机械手腕将玻璃沿着裂纹线分割开。

  但是,采用该办法停止划刻和切割存在着一些缺陷。资料的去除会招致碎屑、碎块和微裂痕的产生,使切割边缘的强度降低,从而需求再停止一道清算工序。由此工艺带来的深裂纹通常不会垂直于玻璃外表,缘由在于机械力所生成的分割线普通是非垂直的。而且,机械力作用于异形钢化玻璃带来的产量损失也是一个负面要素。

  以上这些缺陷能经过采用无应力玻璃以及进一步优化用于分割的工装得到改善。但是,关于垂直切割线和避免边缘碎屑/裂纹之间的系统性矛盾来说,要想完整防止仍不可能。激光技术的开展为这些质量问题带来理解决计划。

  激光划线和分割异形钢化玻璃

  与传统的机械切割工具不同,激光束的能量以一种非接触的方式对玻璃停止切割。该能量对工件的指定局部停止加热,使其到达预先定义的温度。该快速加热的过程之后紧接着停止快速冷却,使玻璃内部产生垂直向的应力带,在该方向呈现一条无碎屑或裂纹的裂痕。由于裂痕只因受热而产生,而非机械缘由而产生,所以不会有碎屑和微裂纹呈现。因而,激光切割边缘的强度同传统划刻和分割方式相比是要更强的。精加工的需求也得到降低或基本不需求。另外,对呈现玻璃碎块的情况也可完整防止。

  关于激光划刻来说,在激光束的加热及随后的冷却过程作用下,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分割开来。由于该技术不产生任何玻璃碎块,切割边缘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,相对传统办法分割的玻璃来说,经该手腕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,即便是只用一步完成整体的切割也是可能的。分割以及后续的抛光、打磨、冲洗等步骤不再需求。切割边的强度能经过来自DIN-EN 843-1的规范化四点弯曲测试得到丈量。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产生所需的折弯力,在该作用力下玻璃能被团结为两局部。该测试被反复大约100次,从而得到适宜的关于分割可能性的牢靠统计值。

  在大多数状况下,激光划线和切割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,在切割许多不同的线条和加工时间足够的状况下,整体切割是一种更有吸收力的办法,因其具有干式冷却方式并且没有附加的切割步骤。在这两种状况下都会产生高质量的切割边缘。可见假如采用激光切割玻璃,完整可以在俭省时间的同时,带来加工质量的进步。

  激光切割玻璃技术用处

  将一项全新且成熟的技术移植到大批量消费线中,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,该技术必需是一项自动化的、牢靠的处理计划,不只得到了充沛证明,而且思索到了经济性。实践操作中,创新技术的应用只在两种状况下有效:新产品的推出需求新的消费手腕来完成创新特征或经过减少加工步骤来降低消费本钱,或者是现有的消费遇到经济压力需求宏大的消费方式改进来缓解。

  在平板显现器行业,激光切割技术的推行破费了五年时间才在消费线中找到了本人的位置,前提是阅历了数千小时在许多加工线上的应用考证。如今通常思索用于存在玻璃破碎风险的新产品的消费,或者在电子行业中用于装有玻璃的通讯挪动产品的制造,或者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。

  加工通常在干净室中停止,正如生化行业一样,由于这些都是对传统切割或磨削步骤产生的微粒十分敏感的。例如,掩盖了DNA代码(生化条码)的基底资料或被激光切割成片的资料用于产品测试。关于激光切割技术来说,下一个最具有潜力的应用行业将是太阳能产业和汽车行业。

  正如激光技术在金属加工行业多年来的开展状况一样,用于玻璃加工的激光切割技术也将继续开展;该技术将被普遍应用在不同产品的加工中,替代传统的手腕。但是,传统的玻璃加工办法在今后还将坚持其在大多数玻璃制品加工中的重要位置,普通来说在这些应用中对切割边缘的加工质量请求不很高。

  激光外形切割是一项创新技术,将会在电子、汽车或建筑行业找到一席之地。除了激光切割异形钢化玻璃之外,还有其他许多激光加工玻璃的手腕都处在进一步开发和实验阶段,如钻孔、倒角,以及涂层去除等。这些工艺请求不同品种的激光,如绿激光。


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