玻璃激光切割常見的工藝概述
日期：2019-07-01 來源：激光世界，Beyondlaser
工業(yè)玻璃廣泛用于平板顯示制造（FPD）以及汽車和建筑領(lǐng)域的傳統(tǒng)窗口應(yīng)用中。在所有這些行業(yè)中，切割玻璃的需求越來越大，同時要求切割過程具有更高的精度、更高的速度、更大的靈活性（如切割曲線和圖案）、更低的環(huán)境影響和更低的總體成本。各種基于激光的切割方法，在技術(shù)上特別適用于滿足這些不斷提升的要求。
一直以來用機械工具刀來切割，以一種可控的方式將玻璃沿刻痕分離開來。但是針對于精密切割要求來說，這種機械切割方法會沿著切割邊緣產(chǎn)生微裂紋和碎屑，也會產(chǎn)生崩邊。隨著玻璃基板變得越來越?。?lt;1mm），或是需要切割復雜的形狀和圖案時，機械切割方法可能還需要各種后處理步驟（如研磨、拋光）來緩解上述問題，這必然會增加額外的生產(chǎn)時間和成本。此外，這些工藝也可能對環(huán)境產(chǎn)生負面影響，如產(chǎn)生碎屑或需要大量清潔水。
隨著科技的進步和激光的廣泛應(yīng)用。激光切割也可以減少加工步驟，因為它不需要任何后續(xù)的清潔或研磨。二氧化碳（CO2）激光切割機已經(jīng)在玻璃切割中使用多年。因為所有的玻璃對CO2激光器輸出的10.6μm的光都有著極強的吸收，因此聚焦光束會在玻璃表面或其附近引發(fā)快速加熱。為了產(chǎn)生切口，玻璃相對于激光束平移，液體或空氣通過噴嘴噴射到玻璃上，以讓玻璃快速冷卻。由此產(chǎn)生的熱沖擊會讓玻璃形成連續(xù)的切縫。對于較薄的玻璃，這種切縫可以完全穿透整個玻璃基板，直接完成切割；對于較厚的玻璃，則還需要使用第二次激光切割或使用機械步驟才能完成切割。
另外值得重要提示的是現(xiàn)今超快激光在玻璃切割中的完美應(yīng)用。在所謂的“成絲切割”中，使用紅外激光器進行大面積加熱的激光玻璃切割方法，利用了聚焦的超快激光器（其脈沖寬度在皮秒范圍或更短）的極高的功率密度，一束超快激光在玻璃基板上聚焦成一個非常小的點。并在玻璃中形成長達數(shù)毫米的、較為穩(wěn)定的光絲。光絲間的間距為3~7μm。這些光絲會使材料變?nèi)?，并實現(xiàn)干凈的切割。 飛秒脈沖激光切割機的使用，解決了皮秒激光器在玻璃成絲切割中的一個潛在局限性。具體來說，市場對切割含有一種以上材料的多層基板或?qū)訅喊宓男枨笕找嬖鲩L，典型的應(yīng)用是切割帶有聚酰亞胺或PET涂層的玻璃。在許多情況下，這需要使用皮秒激光器來切割玻璃，并使用另一種激光工藝來切割其他材料。
綜上所述，當今更為復雜和苛刻的玻璃切割應(yīng)用，需要改進古老的切割技術(shù)。在許多情況下，激光切割已被證明能夠提供滿足當下切割要求的諸多特性。然而，激光玻璃切割實際上是一個涵蓋多種不同技術(shù)的廣泛領(lǐng)域，每一種技術(shù)都有其獨特的特征和優(yōu)勢。
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