一种光学玻璃无损割大到小的方法技术

技术编号:12022332 阅读:161 留言:0更新日期:2015-09-09 19:16
本发明专利技术公开了一种光学玻璃无损割大到小的方法,首先用超声波仪器进行清洗,使玻璃表面达到洁净的效果;其次分别通过两次调节聚焦CO2激光功率以及运行速度,对玻璃表面进行划线,再用非焦距的CO2激光进行扫描,在热应力的作用下使玻璃分离;最后通过研磨液进行搅拌使得玻璃之间相互撞击,从而达到清洁滑润以及提高了工作效率,降低材料的损耗率的效果。本发明专利技术针对目前技术缺陷发明专利技术设计采用CO2激光切割加工方法,解决了光学玻璃有效切割问题,减少了生产过程中的材料损耗,提升工作效率,实现高效的规模化生产,促成产业链的形成和壮大,对我国的经济发展和产业结构调整具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光切割加工工艺,尤其采用聚焦的CO2激光加工方法

技术介绍
光学玻璃是能改变光的传播方向,并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃;广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。然而对于光学玻璃的切割主要依赖的是国外进口切割板,加工成本高、效率低下,不利于我国光学玻璃切割行业发展。另外普通砂轮切割,难以切出极薄的制品来,切割损耗大,砂轮磨损严重,特别在用干法切割时,就显得普通砂轮切割的种种弊处。对于切割板以及普通切割机进行研宄,发现首先这种机器一般工作人员操作起来比较困难,加上有时候突然发生的情况排气过滤气堵塞、电压不正、齿轮坏了、掉了都能切坏材料,久而久之,数量多了对企业来说肯定是一种经济上面的损失,应该极其重视。用普通切割机把70多万镑的钢铁切成碎末,要经过3-4万次的实验,其有的资源浪费也是非常惊人达到15万-20万美元。由于数控切割机的硬件结构和制造水平还不高,尤其是缺乏数控切割软件技术,使国产切割机在使用过程中普遍存在一些问题,导致切割生产效率低,钢材和耗材浪费严重,用普通切割机把70多万镑的钢铁切成碎末,要经过3-4万次的实验,其有的资源浪费也是非常惊人达到15万-20万美元。购买切割机时,为减少成本投入,不购买套料软件,只使用CAD软件进行画图,或者是调用数控系统中的零件库,在数控系统上对DXF图形进行手工编程套料,局部切割,使切割机长时间处于等待编程的闲置状态,降低了切割生产效率。而且采用局部切割时还会产生大量剩余钢材,导致钢材严重浪费。数控切割机切割工件时需要切割工人凭借经验和眼睛,通过手工方式控制穿孔过程、切割速度和拐角加减速,不能做到自动穿孔和自动切割,大大降低了切割生产效率。进行单件切割和热切割时,如果不使用共边、借边、桥接等高效切割方式,每个零件都需要预热穿孔并逐个切割,那么就容易发生热切割变形的问题,而且采用火焰切割机切割时,火焰预热穿孔不仅耗时耗材,还导致切割效率下降,加剧割嘴的损耗。除了上述问题,利用切割机切割物料时,还存在零件拐角过烧、切割面过分倾斜、切割圆形零件时圆变形或不闭合、零件引割点过烧留疤痕等问题,如果切割大尺寸零件时还会发生严重误差,出现切割变形不闭合等严重切割质量问题。针对目前技术缺陷专利技术设计采用CO2激光切割加工方法,解决了光学玻璃有效切割问题,减少了生产过程中的材料损耗,提升工作效率,实现高效的规模化生产,促成产业链的形成和壮大,对我国的经济发展和产业结构调整具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术针对于切割机在切割玻璃是损耗过大的问题,提出了采用聚焦的0)2激光加工方法技术进行切割的方法,解决光学玻璃无损割大到小的问题,提升切割后光学玻璃质量,节约生产成本,提高生产效率。为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下的技术方案: (1)取一块长30cm?90cm、宽1cm?15cm、厚3.0?10.0mm的光学玻璃晶体置于超声波仪器中,清洗1.0?1.5小时; (2)采用一束聚焦的CO2激光,在玻璃表面划线,而后用非焦距的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离; (3)随后调节激光切割机在玻璃表面划线,而后用非焦距的0)2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离; (4)使用研磨液使大小光学玻璃表面更加润滑,取一个可以装水1L的容器,倒入研磨液占容器容积的12%,则每次研磨加70-105克研磨液即可,然后观察大小光学玻璃表面,水在工件表面光整中有缓冲、清洗的作用,取玻璃棒不停顺时针搅拌使其表面使其玻璃之间相互撞击,从而达到清洁润滑的效果。所述超声波仪器超声振动剧幅为0.04?0.12mm,频率为18?24KHz。所述的单束聚焦0)2激光机其功率为150W,速度为380?420mm/s,划线后再调节功率为80W,速度为300?380mm/s。所述的研磨液是一种具有优良化学机械性能的研磨产品,可用于硅片、化合物晶体、精密光学器件、液晶面板、宝石、金属工件登的研磨抛光,使大小光学玻璃表面更加润滑,取玻璃棒不停顺时针搅拌5分钟左右使其表面使其玻璃之间相互撞击,从而达到清洁润滑的效果。本专利技术针对目前技术缺陷专利技术设计采用CO2激光切割加工方法,解决了光学玻璃有效切割问题,提升工作效率,实现高效的规模化生产,促成产业链的形成和壮大,对我国的经济发展和产业结构调整具有重要意义。本专利技术工艺与其它切割方法相比,具有的明显特征有: (1)精度高:适用于精密配件的切割和各种玻璃、画的精美切割,可以说天衣无缝的效果; (2)速度快:激光切割是机器切割以及线切割的100倍以上; (3)热影响区小:不易变形,切缝平整、美观,无需后序处理; (4)有效的利用:提升切割后光学玻璃质量,做到零耗损,节约生产成本,提高生产效率。本专利技术的有益技术效果在于:由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量;激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.04mm ;切割表面光洁美观,表面质量好,粗糙度值降低99.9%左右,甚至激光切割可以作为最后一道工序,无需机械加工,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割。【具体实施方式】 ,其特征在于具体步骤为: (1)取一块长30cm?90cm、宽1cm?15cm、厚3.0?10.0mm的光学玻璃晶体置于超声波仪器中,清洗1.0?1.5小时; (2)采用一束聚焦的CO2激光,在玻璃表面划线,而后用非焦距的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离; (3)随后调节激光切割机在玻璃表面划线,而后用非焦距的0)2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离; (4)使用研磨液使大小光学玻璃表面更加润滑当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光学玻璃无损割大到小的方法,其特征在于具体步骤为:(1)取一块长30cm~90cm、宽10cm~15cm、厚3.0~10.0mm的光学玻璃晶体置于超声波仪器中,清洗1.0~1.5小时;(2)采用一束聚焦的CO2激光,在玻璃表面划线,而后用非焦距的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离;(3)随后调节激光切割机在玻璃表面划线,而后用非焦距的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离;(4)使用研磨液使大小光学玻璃表面更加润滑,取一个可以装水10L的容器,倒入研磨液占容器容积的12%,则每次研磨加70‑105克研磨液即可,然后观察大小光学玻璃表面,水在工件表面光整中有缓冲、清洗的作用,取玻璃棒不停顺时针搅拌使其表面使其玻璃之间相互撞击,从而达到清洁润滑的效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:潘相成
申请(专利权)人:常州市奥普泰科光电有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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