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玻璃激光切割机的精密加工优势是什么

日期:2019-07-11    来源:激光世界&激光制造网

       人们通过各种形式的传统技术切割玻璃已有几个世纪之久,通常是先用锋利且坚硬的工具(如金刚石或碳 化物砂轮)刻划玻璃表面,然后施加机械掰断力,让玻璃沿划痕完全分离。自动式系统中,玻璃分离往往由压到玻璃上的“闸刀杆”实现。

       遗憾的是,这种方法有许多缺陷,尤其在如今平板显示器(FPD)中越来越多地采用超薄基板的环境中,这些缺陷更加明显。主要缺陷包括:刻划工具施加的机械力会让材料产生细微裂纹、后续掰断步骤会造成小缺口和碎屑,而且切割边缘也不一定与玻璃表面垂直。另外,机械切割会在成品边缘留下相当大的机械应力。实际上,当基板厚度小于1mm 时,由于玻璃特别容易断裂,这时候已经很难使用机械切割法了。为了防止玻璃在经受首道切割工序之后出现破裂或断裂,可能必须对切割表面进行打磨或抛光。另外,加工后可能还必须安排清洁环节来清除可能对后续流程(例如电路形成)造成干扰的碎屑(当玻璃用作微电子制造中的基板时)。 

玻璃激光切割机的样品图.png

        对制造商而言,在加工后安排各种边缘打磨和清洁环节,无疑会额外增加制造工时和成本。这些环节也可能会对环境造成负面影响,包括产生不易处理的碎屑,或为了进行清洁需要耗用大量水资源。另外,如今对曲线边缘(尤其是用于便携式设备的 FPD)的需求量越来越大,而玻璃机械切割法对切割曲线边缘的支持度并不高。

       鉴于当今的玻璃使用趋势,上述这些局限显得尤为严峻。具体来说,目前的市场发展趋势包括:制造的零件精度更高、零件的形状和切口有时非常复杂、使用超薄(小于 1mm) 基板,以及化学强化玻璃开始出现(机械法尚不支持切割这种玻璃)。 

玻璃激光切割机的精密加工优势是什么.png

      那么璃激光切割机应用技术在精密的加工环境中,激光切割相较于传统机械加工法有哪些优势呢?

      目前,用于玻璃切割的激光技术有许多种,并且这些技术的实现方式多种多样。不过,所有这些玻璃激光切割技术的主要优点都有一些类似之处。

         首先,所有激光切割法都采用非接触式加工工艺,大大避免了细微裂纹和碎屑的问题。其次,激光切割法留在玻璃中的残余应力极小(不同切割法的残余应力有所不同),因而切割边缘的强度更高。这一点非常重要,如果残余应力太大,那么即使在玻璃 板中心施力,往往也会导致玻璃边缘发生破裂。因此,与采用机械法切割的玻璃相比,激光切割的玻璃能承受的力要大 1-2 倍

玻璃激光切割样品1.png

       由于很少需要(或完全不需要) 后续清洁或打磨阶段的工作,激光切割还减少了工艺环节的数量。因此,虽然激光切割工作台的投资成本比机械系统高,但由于不需要额外配备打磨机,所以激光切割的总投资要比机械加工系统低。加之对后处理工作和清洁工作的需求下降,激光切割法比机械法更环保,耗用的水资源也更少 (或完全不需要耗用水资源)。 最后,有些激光切割法支持玻璃曲线切割。如今对曲线切割的需求量越来越大,尤其在手机制造行业,制造商们希望生产几何形状更复杂的屏幕,包括在材料上打孔来容纳按键、 控制键、LED 和相机镜头。更多资讯访问超越激光网站交流探讨。

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