一种石英玻璃激光三维切割除料方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种石英玻璃激光三维切割除料方法及设备，属于石英玻璃激光切割除料领域。该方法采用纳秒激光从上表面到下表面切割石英玻璃，切割激光频率为30kHz～60kHz，加工路径每次加工下降高度小于0.04mm；切割轨迹为螺旋线轨迹，具体地，激光光斑在加工路径上沿螺旋线前进，螺旋线宽度为0.4mm～0.8mm，重叠率为55％～80％，切割速度为100mm/s～380mm/s。本发明专利技术巧妙地改变了激光切割方向，颠覆了传统对透明物质切割方向需从下往上的认知，结合工艺改进实现了较大厚度的石英玻璃激光高效切割，加工厚度可达1mm以上，同时减少磨抛等后处理工艺的使用，节约加工成本。

A method and equipment for three-dimensional cutting of quartz glass by laser

【技术实现步骤摘要】
一种石英玻璃激光三维切割除料方法及设备
本专利技术属于石英玻璃激光切割除料领域，更具体地，涉及一种石英玻璃激光三维切割除料方法及设备。
技术介绍
石英玻璃在日常生活和科学科研方面有着广泛的运用，在半导体、医疗设备、光学仪器等领域占据着重要乃至主导地位。石英玻璃的性能很好，它的线膨胀系数是普通玻璃的十分之一到二十分之一，可耐1200℃的高温，光透过率可达到93％。但在石英玻璃广泛的运用背景之下，却是效率相对较低的机械切割并加以打磨抛光的加工方式。在石英玻璃越来越薄的背景下，传统机械加工难以满足加工要求。近年来，激光加工是一个热点，激光加工凭借其非接触、边沿没有微裂纹、不需要后续清洗打磨等优点而进入玻璃激光加工领域。并且激光加工速度更快，效率更高。激光玻璃加工的原理是使激光聚焦在加工玻璃表面，对玻璃表面进行加热，致表面产生较大的热压应力，控制该压力使其不足以使玻璃产生破裂，然后对该区域进行急剧冷却，使该处产生较大的温度梯度和拉应力，而后在拉应力的作用下，玻璃按照预定方向开始破裂从而实现加工。但对于石英玻璃来说，引入激光加工却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石英玻璃激光三维切割除料方法，其特征在于，采用纳秒激光从上表面到下表面切割石英玻璃，切割激光频率为30kHz～60kHz，加工路径每次加工下降高度小于0.04mm；切割轨迹为螺旋线轨迹，具体地，激光光斑在加工路径上沿螺旋线前进，螺旋线宽度为0.4mm～0.8mm，重叠率为55％～80％，切割速度为100mm/s～380mm/s。/n

【技术特征摘要】
1.一种石英玻璃激光三维切割除料方法，其特征在于，采用纳秒激光从上表面到下表面切割石英玻璃，切割激光频率为30kHz～60kHz，加工路径每次加工下降高度小于0.04mm；切割轨迹为螺旋线轨迹，具体地，激光光斑在加工路径上沿螺旋线前进，螺旋线宽度为0.4mm～0.8mm，重叠率为55％～80％，切割速度为100mm/s～380mm/s。


2.如权利要求1所述的一种石英玻璃激光三维切割除料方法，其特征在于，加工路径下降方式为螺旋下降；或者，加工路径为逐层下降的等距同心切割线，同一层的相邻同心切割线间距小于0.05mm。


3.如权利要求1或2所述的一种石英玻璃激光三维切割除料方法，其特征在于，所述纳秒激光为绿光。


4.一种石英玻璃激光三维切割除料方法，其特征在于，采用纳秒激光从上表面到下表面切割石英玻璃，切割激光频率为30kHz～60kHz，加工路径每次加工下降高度小于0.04mm；加工路径为同心切割线，具体地，在待切割的区域范围内填上若干等距同心切割线，相邻同心切...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣佑民，董浩宇，黄禹，李健垚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42