01、玻璃材料和激光切割

玻璃是汽車、建筑業(yè)、醫(yī)療、顯示器、電子產(chǎn)品等行業(yè)越來越廣泛使用的重要產(chǎn)業(yè)材料。如今，各行業(yè)對玻璃切割的要求越來越精細、精密、嚴格，傳統(tǒng)的玻璃切割技術(shù)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的要求，激光切割技術(shù)對傳統(tǒng)制造技術(shù)進行了重大改造和改進，在玻璃制造中起到了非常重要的作用。

激光切割是一種高級加工技術(shù)，目前正在大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。激光束具有高亮度、高方向性、單色性和高相關(guān)性，利用激光切割玻璃具有傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢，因此激光切割技術(shù)已成為玻璃加工行業(yè)的重要工具。
玻璃的突出特點是堅硬脆，會對加工造成很大困難，因此在切割工藝和方法上與其他材料有很大的差異。

02、激光切割玻璃的應(yīng)用分析

首先，我們來了解一下傳統(tǒng)的機器切割有什么缺陷。
傳統(tǒng)的玻璃切割手段使用硬質(zhì)合金或金剛石工具，用這種方法雕刻和切割有一些缺陷。去除材料會產(chǎn)生碎屑、碎片、微細裂紋，降低切割邊緣的強度，需要額外的整理工藝。此外，機械力用于薄玻璃也會帶來產(chǎn)量損失。
與傳統(tǒng)方式不同，激光束的能量以非接觸方式切割玻璃。這種能量加熱工件的指定部分，使其達到預(yù)定義的溫度。在快速加熱過程后立即進行快速冷卻，使玻璃內(nèi)部產(chǎn)生垂直應(yīng)力帶。不是機械原因，而是熱量引起的，因此不會出現(xiàn)碎屑和微裂紋。因此，激光切割邊緣的強度也比傳統(tǒng)的筆劃和分割方式強。

激光切割玻璃的主要工藝有兩種。一種是熔融切割方法，另一種是裂紋控制方法。

1)熔融切割方法

使用玻璃在柔軟的溫度下，用塑料和延展性好、聚焦的CO2激光或紫外線激光照射柔軟的玻璃表面，激光的能量密度高會使玻璃融化。然后，吹走被氣流溶解的玻璃，制作凹槽，實現(xiàn)玻璃的熔融切割。

2)裂縫控制法

這是常用的激光切割方法。1.用激光加熱玻璃表面，能量越高，溫度急劇升高，表面產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力，但這種壓應(yīng)力不會使玻璃破裂。2.該區(qū)域的急劇冷卻通常使用冷卻氣體或冷卻液，急劇冷卻會導(dǎo)致玻璃表面出現(xiàn)較大的溫度梯度和較大的拉伸應(yīng)力。該拉伸應(yīng)力使玻璃表面朝預(yù)定下劃線方向破裂，允許玻璃切割。

選擇合適的激光，包括波長、輸出功率、光束模式、靈活性、成本、可靠性、是否集成系統(tǒng)等。一般來說，切割玻璃通常使用CO2激光或皮秒激光等。

CO2激光發(fā)射的激光波長為10.6μm，玻璃能強吸收波長10.6μm的激光，幾乎所有激光能量都被玻璃表面15μm吸收層吸收，因此玻璃激光切割系統(tǒng)幾乎全部構(gòu)成CO2激光。

皮秒級超高速激光以非常窄的脈沖寬度顯示出很大的優(yōu)勢，利用低熱擴散的特點，在熱傳導(dǎo)傳遞到周圍材料之前完成材料中斷，對切削脆材料有很好的效果。

03、應(yīng)用實例

1、玻璃激光切割樣品的展示

國玉激光科技玻璃切割機使用高性能紫外線/綠光激光器，焦點光斑小，切口窄，切口平整，邊緣小，加工速度快。適用于手機蓋子、光學(xué)玻璃、藍寶石底座、全板玻璃材料微孔鉆頭及微細切割、鐘表行業(yè)微孔、異形孔加工及形狀切割。

2、國玉激光科技

國玉激光科技3D激光切割機，具有高良率、高效率、低成本、異形切割、微細切、薄料切割，最小加工孔徑0.2mm，可應(yīng)用于各類玻璃OGS、CoverLens上的聽孔、按鍵孔等異形孔切削成形。

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