一种水流激光切割装置及切割方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种水流激光切割装置及切割方法，涉及激光切割领域，能够切割精密工件，提高切割控制精度，而且减少切割时对精密工件造成的危害。水流激光切割装置包括冲击流体喷射单元和至少一个激光束发射单元；每个激光束发射单元用于向切割线发射激光，使切割线处的工件变为熔融态；冲击流体喷射单元用于向熔融态的切割线喷射冲击流体，利用冲击流体的冲击力分割熔融态的切割线，并且去除切割线处的溶屑，冲击流体为水与蒸汽的混合物。本发明专利技术实施例用于工件的切割。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例提供，涉及激光切割领域，能够切割精密工件，提高切割控制精度，而且减少切割时对精密工件造成的危害。水流激光切割装置包括冲击流体喷射单元和至少一个激光束发射单元；每个激光束发射单元用于向切割线发射激光，使切割线处的工件变为熔融态；冲击流体喷射单元用于向熔融态的切割线喷射冲击流体，利用冲击流体的冲击力分割熔融态的切割线，并且去除切割线处的溶屑，冲击流体为水与蒸汽的混合物。本专利技术实施例用于工件的切割。【专利说明】
本专利技术涉及激光切割领域，尤其涉及。
技术介绍
激光切割是利用激光束照射工件表面时释放的能量来使工件熔化或气化，以达到切割目的的一种切割技术，因其具有切割质量好，切割速度快等优点而受到广泛应用。一般情况下，激光切割在切割工件时，当激光束照射工件表面使其熔化或气化后，还需要辅助气体或者水流带走切割处的溶肩，使切割处形成切口，这样才能达到切割的目的。 现有技术中，常用的辅助激光切割是水辅助激光切割，其方法为将工件放入水中，使工件的切割表面与水面存在一定距离，当激光束透过水照射工件的切割表面使其气化时，激光束在水中与工件作用而产生的热流和气泡会带走切割处的溶肩，以此达到切割目的。另外，由于水具有良好的冷却作用，当激光照射工件时，水可以很好地冷却非切割处工件的受热，进而减少工件的变形。 虽然水辅助激光切割具有很多优点，但是在切割高精密工件时仍存在以下问题，其一是很难控制工件的切割厚度，容易造成过切割。示例的，液晶显示面板包括对盒设置的上层玻璃基板和下层玻璃基板，一般下层玻璃基板上设置有电路系统，所以在切割液晶显示面板时，需要精确控制切割厚度，在切割上层玻璃基板的同时要避免下层玻璃基板受到激光热量的损害，然而现有技术中的水辅助激光切割由于无法精确控制激光的热穿透的厚度，透过上层玻璃基板的激光热量很容易损伤到下层玻璃基板的电路系统，造成过切割现象。其二是激光照射水中的工件时，水与激光作用后会产生等离子体，而精密工件置于含有等离子体的水中时，水中的等离子体会对精密工件造成危害。示例的，在切割液晶显示面板的上层玻璃基板时，水与激光作用后会产生的等离子体会附着在液晶显示面板的下层玻璃基板上，对下层玻璃基板的导电性能造成影响。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种水流激光切割方法及装置，能够切割精密工件，提高切割控制精度，而且减少切割时对精密工件造成的危害。 为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案: 本专利技术实施例一方面提供一种水流激光切割装置，所述装置包括冲击流体喷射单元和至少一个激光束发射单元； 每个所述激光束发射单元用于向切割线发射激光，使所述切割线处的工件变为熔融态； 所述冲击流体喷射单元用于向所述熔融态的切割线喷射冲击流体，利用冲击流体的冲击力分割所述熔融态的切割线，并且去除所述切割线处的溶肩，所述冲击流体为水与蒸汽的混合物。 可选的，所述冲击流体喷射单元具体用于: 采用第一冲击流体冲击所述切割线，分割所述熔融态的切割线，使得在所述切割线处形成预切割线； 采用第二冲击流体冲击所述预切割线，使得所述预切割线完全分割开； 所述第一冲击流体中水的含量大于所述第二冲击流体中水的含量。 可选的，所述第一冲击流体包括90%?99%的水； 所述第二冲击流体包括1%?10%的水。 可选的，所述装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述冲击流体喷射单元喷射冲击流体的强度和所述激光束发射单元发射的激光的强度。 可选的，所述控制单元包括红外监控器，所述红外监控器用于探测所述工作点处的温度，所述工作点为工件的切割线上的任意一点； 所述控制单元具体用于根据所述工作点处的温度控制所述冲击流体喷射单元喷射到所述工作点处的冲击流体的强度和所述激光束发射单元发射到所述工作点处的激光的强度。 可选的，所述至少一个激光束发射单元发射的激光、所述冲击流体喷射单元喷射的冲击流体和所述工件的切割线位于同一平面。 可选的，所述装置包括至少两个激光束发射单元； 所述至少两个激光束发射单元发射的激光和所述冲击流体喷射单元喷射的冲击流体位于第一平面，所述工件的切割线垂直于所述第一平面。 可选的，所述冲击流体喷射单元包括液体罐和蒸汽发生器，所述液体罐与用于控制液体流量的液体控制阀连接，所述蒸汽发生器与用于控制气体流量的气体控制阀连接，所述液体控制阀和所述气体控制阀均与气液混合泵连接； 所述冲击流体喷射单元还包括喷射管道和喷嘴； 所述喷射管道与所述气液混合泵连接，用于将所述冲击流体运送到所述喷嘴处； 所述喷嘴与所述喷射管道连接，用于将所述喷射管道中的所述冲击流体喷射到所述切割线上； 所述控制单元具体用于通过控制所述气液混合泵，控制所述冲击流体的强度。 本专利技术实施例另一方面提供一种水流激光切割方法，所述方法包括:通过激光束照射切割线，使所述切割线处的工件变为熔融态； 通过冲击流体冲击所述熔融态的切割线，利用冲击流体的冲击力分割所述熔融态的切割线，并且去除所述切割线处的溶肩，所述冲击流体为水与蒸汽的混合物。 可选的，所述通过冲击流体冲击所述切割线，利用冲击流体的冲击力分割所述熔融态的切割线，并且去除所述切割线处的溶肩包括: 采用第一冲击流体冲击所述切割线，分割所述熔融态的切割线，使得在所述切割线处形成预切割线； 采用第二冲击流体冲击所述预切割线，使得所述预切割线完全分割开； 所述第一冲击流体中水的含量大于所述第二冲击流体中水的含量。 可选的，所述第一冲击流体包括90%?99%的水； 所述第二冲击流体包括1%?10%的水。 本专利技术实施例提供的水流激光切割装置及切割方法，所述装置包括冲击流体喷射单元和至少一个激光束发射单元，每个激光束发射单元用于向切割线发射激光，使切割线处的工件变为熔融态；冲击流体喷射单元用于向熔融态的切割线喷射冲击流体，利用冲击流体的冲击力分割熔融态的切割线，并且去除切割线处的溶肩，冲击流体为水与蒸汽的混合物。相较于现有技术，本专利技术实施例提供的水流激光切割装置通过激光束发射单元向工件的切割线发射激光，使切割线处的工件变为熔融态，相比现有技术中需要液化或气化切割线处的工件，使切割线处的工件变为熔融态时所需的激光的强度较低，激光的热量较小，因此激光在熔融切割线处的工件时熔融厚度容易控制，避免造成过切割。当切割线处的工件变为熔融态时，利用冲击流体喷射单元向切割线喷射冲击流体，利用冲击流体的冲击力分割熔融态的切割线，并且去除切割线处的溶肩，实现了一种柔性切割，这样通过精确控制激光的热穿透的厚度，避免了现有技术在切割工件时激光的热量对工件的非切割区域造成损伤，提高了切割控制精度。另外，现有技术中激光切割置于水中的精密工件时，水与激光作用后产生的等离子体会附着在精密工件上，对精密工件的表面造成危害，然而本专利技术实施例中采用的是流动的冲击流体，流动的冲击流体与激光接触时间短，产生的等离子体少，并且产生的等离子体会随着流动的冲击流体一起流逝掉，不会附着在精密工件的表面，这样减少了切割时对精密工件造成的危害。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水流激光切割装置，其特征在于，所述装置包括冲击流体喷射单元和至少一个激光束发射单元；每个所述激光束发射单元用于向切割线发射激光，使所述切割线处的工件变为熔融态；所述冲击流体喷射单元用于向所述熔融态的切割线喷射冲击流体，利用冲击流体的冲击力分割所述熔融态的切割线，并且去除所述切割线处的溶屑，所述冲击流体为水与蒸汽的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：井杨坤，
申请(专利权)人：合肥京东方光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34