玻璃的激光切割，你知道嗎？

【中玻網(wǎng)】在玻璃生產(chǎn)及加工領(lǐng)域，激光切割因其高精度、高速度、高質(zhì)量、效率高率等獨(dú)特的優(yōu)勢成為玻璃切割領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

　　激光切割是以激光的大功率密度直接聚焦在被切材料的表面，能量聚焦到微小的空間，將產(chǎn)生足以使切割材料熔化或者汽化的溫度，再輔以噴射氣體吹化或者冷卻，從而達(dá)到使材料分離的目的。當(dāng)CO2激光照射到玻璃表面時(shí)，90%以上的能量幾乎在玻璃表面就被完全吸收，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)達(dá)到較高溫度，當(dāng)CO2激光器停止對玻璃表面加熱時(shí)，由于空氣或者輔助氣體的冷卻作用，加熱與冷卻會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力場，溫度急劇變化所產(chǎn)生的應(yīng)力將使玻璃產(chǎn)生微裂紋并向厚度方向擴(kuò)展，從而使玻璃斷裂，并且CO2激光切割玻璃成本低、能量轉(zhuǎn)換率高、工作穩(wěn)定，是一種非接觸切割方法，因此，CO2激光切割非常適用于玻璃的切割。

　　CO2激光器切割玻璃可分為非聚焦CO2激光切割、單束聚焦CO2激光切割、雙束CO2激光切割3種類型。非聚焦CO2激光切割，原理是一束非聚焦的CO2激光在玻璃表面以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿?dòng)，高能量使照射區(qū)域內(nèi)玻璃表面的溫度急劇上升，產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力，玻璃會(huì)在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的綜合熱應(yīng)力的作用下實(shí)現(xiàn)分離。使用非聚焦CO2激光切割方法，玻璃斷面光滑、毛刺很少，但是切縫彎曲，不是嚴(yán)格的直線，并且裂紋的斷裂方向和擴(kuò)展方向無法人為控制，也不規(guī)則；單束聚焦CO2激光切割，原理是利用一束聚焦的CO2激光在玻璃表面進(jìn)行移動(dòng)，在冷卻過程中，冷熱溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力使玻璃沿著劃線方向斷裂。優(yōu)點(diǎn)是可以控制玻璃斷裂方向沿著既定方向進(jìn)行，但是斷面裂紋及毛刺較多，并且對激光功率要求比較高；雙光束CO2激光切割，基本原理是先用一小功率的聚焦CO2激光在玻璃表面形成一條劃線，然后用一束非聚焦CO2激光沿著劃線方向進(jìn)行掃描，在冷卻過程中，由于冷熱溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力使玻璃沿著劃線方向斷裂，從而實(shí)現(xiàn)玻璃的切割分離。既可以保證玻璃斷面的質(zhì)量，又可以控制玻璃的斷裂方向，但是聚焦和非聚焦CO2激光的功率、兩束CO2激光之間的距離以及切割速度等參數(shù)的設(shè)置都會(huì)直接影響到玻璃的切割質(zhì)量。

　　激光切割以下幾個(gè)方面依然需要研究者們開展深入的研究：大量實(shí)驗(yàn)和模擬來確定激光切割的相關(guān)參數(shù)范圍，例如激光功率、掃描速度、光斑大小等；發(fā)展和提高激光切割的新工藝、新技術(shù)方面的研究和應(yīng)用開發(fā)，特別是在超厚、超薄件切割、小尺寸精度切割、曲線形狀的高質(zhì)量切割加工等領(lǐng)域；加強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)用的玻璃激光切割設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)等。