透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法技术

本发明专利技术公开了透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法。透明玻璃难以吸收激光使其转化为内能，因此难以使用激光对玻璃表面去除材料。本发明专利技术将透明玻璃置于钢板上，使用激光对钢板进行雕刻，利用钢板熔化或气化产生的热量对透明玻璃表面进行热腐蚀，从而去除透明玻璃表面材料，达到在透明玻璃表面进行激光雕刻的目的，能够降低透明玻璃雕刻成本，具有较高的经济意义和实用价值。

【技术实现步骤摘要】
透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法
本专利技术属于玻璃加工
，具体涉及一种透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法。
技术介绍
玻璃具有较好的透明性、化学稳定性、力学性能、耐刻划性能和耐候性等特点，在各个行业应用十分广泛。在各类应用中，需要在其表面制作对精度和外观要求较高的微结构或图案。在现有技术中，多采用化学腐蚀方法进行加工，这种方法加工条件复杂且耗费时间较长。相比较下，激光雕刻加工速度快，可重复性高，是一种理想的玻璃表面微结构加工方式。激光雕刻工作原理是将激光作为热源，对待加工材料表面进行热腐蚀。当激光束照射到材料表面，一小部分的激光发射，大部分的光线在材料表面转化为热能，当材料表面被足够功率密度的激光照射时其表面会被熔化和气化，以达到微结构雕刻的目的。由于大部分玻璃为透明材质，因此难以吸收激光使其转化为内能，尤其采用脉冲时间较长的纳秒级激光雕刻机时更难以对玻璃表面进行热去除。因此，若能设计一种快速、简单地使用激光对透明玻璃表面进行材料去除的方法，就能够降低透明玻璃雕刻成本，具有较高的经济意义和实用价值。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法。本专利技术透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法，具体如下：第一步：使用石油醚或120号汽油对待加工玻璃进行超声清洗，然后使用乙醇对待加工玻璃进行超声清洗；再使用干燥的氮气将待加工玻璃表面吹干。第二步：将表面粗糙度不超过6.3、上下表面平面度均不超过0.2的钢板放置于激光雕刻机的工作平台上，在钢板上放置经第一步处理后的待加工玻璃，并使待加工玻璃的待加工表面与钢板上表面接触。第三步：使用激光雕刻机对待加工玻璃底部的钢板上表面进行微结构加工，此时激光透过待加工玻璃照射到钢板上表面形成微结构，而钢板熔化或气化产生的热量对待加工玻璃的待加工表面进行热腐蚀，从而在待加工玻璃的待加工表面加工出微结构，得到带微结构玻璃。第四步：将带微结构玻璃从钢板上移走，并使用去离子水对带微结构玻璃表面进行清洗。第五步：使用干燥的氮气对经第四步处理后的带微结构玻璃表面进行吹干，得到带微结构的玻璃成品。优选地，使用石油醚或120号汽油对待加工玻璃进行超声清洗20min。优选地，使用乙醇对待加工玻璃进行超声清洗10min。优选地，所述的待加工玻璃为普通玻璃、K9玻璃或超白玻璃。优选地，第三步中，激光雕刻机进行微结构加工前，还有如下步骤：先使用绘图软件绘制待加工图案并导出为PLT格式文件，再将PLT格式文件导入激光雕刻机中；然后，调整激光雕刻机的激光发射器高度，设置激光雕刻参数，并使用红光预览调整和确定雕刻位置。本专利技术具有的有益效果：本专利技术将透明玻璃置于钢板上，使用激光对钢板进行雕刻，利用钢板熔化或气化产生的热量对透明玻璃表面进行热腐蚀，从而去除透明玻璃表面材料，达到在透明玻璃表面进行激光雕刻的目的，能够降低透明玻璃雕刻成本，具有较高的经济意义和实用价值。附图说明图1为本专利技术将待加工玻璃置于钢板上进行激光加工微结构的示意图；图2为本专利技术的加工流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1和2所示，透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法，具体如下：第一步：使用石油醚或120号汽油对待加工玻璃2进行超声清洗，以去除待加工玻璃2表面的有机杂质(比如油脂等)，然后使用乙醇对待加工玻璃2进行超声清洗，再使用干燥的氮气将待加工玻璃2表面吹干。第二步：将表面粗糙度不超过6.3、上下表面平面度均不超过0.2的钢板3放置于激光雕刻机的工作平台4上，在钢板3上放置经第一步处理后的待加工玻璃2，并使待加工玻璃2的待加工表面与钢板3上表面接触。第三步：使用激光雕刻机对待加工玻璃2底部的钢板3上表面进行微结构加工，此时激光透过待加工玻璃2照射到钢板3上表面形成微结构，而钢板3熔化或气化产生的热量对待加工玻璃2的待加工表面进行热腐蚀，从而在待加工玻璃2的待加工表面加工出微结构，得到带微结构玻璃。第四步：将带微结构玻璃从钢板3上移走，并使用去离子水对带微结构玻璃表面进行清洗。第五步：使用干燥的氮气对经第四步处理后的带微结构玻璃表面进行吹干，得到带微结构的玻璃成品。作为一个优选实施例，使用石油醚或120号汽油对待加工玻璃2进行超声清洗20min。作为一个优选实施例，使用乙醇对待加工玻璃2进行超声清洗10min。作为一个优选实施例，待加工玻璃2为普通玻璃、K9玻璃或超白玻璃。作为一个优选实施例，第三步中，激光雕刻机进行微结构加工前，还有如下步骤：先使用绘图软件(比如cad等)绘制待加工图案并导出为PLT格式文件，再将PLT格式文件导入激光雕刻机中；然后，调整激光雕刻机的激光发射器1高度，设置激光雕刻参数，并使用红光预览调整和确定雕刻位置。激光雕刻机进行微结构加工时，按照PLT格式文件中存储的待加工图案数据执行移动路径，并根据设置的激光雕刻参数在钢板3上表面的雕刻位置处形成微结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法，其特征在于：该方法具体如下：/n第一步：使用石油醚或120号汽油对待加工玻璃进行超声清洗，然后使用乙醇对待加工玻璃进行超声清洗；再使用干燥的氮气将待加工玻璃表面吹干；/n第二步：将表面粗糙度不超过6.3、上下表面平面度均不超过0.2的钢板放置于激光雕刻机的工作平台上，在钢板上放置经第一步处理后的待加工玻璃，并使待加工玻璃的待加工表面与钢板上表面接触；/n第三步：使用激光雕刻机对待加工玻璃底部的钢板上表面进行微结构加工，此时激光透过待加工玻璃照射到钢板上表面形成微结构，而钢板熔化或气化产生的热量对待加工玻璃的待加工表面进行热腐蚀，从而在待加工玻璃的待加工表面加工出微结构，得到带微结构玻璃；/n第四步：将带微结构玻璃从钢板上移走，并使用去离子水对带微结构玻璃表面进行清洗；/n第五步：使用干燥的氮气对经第四步处理后的带微结构玻璃表面进行吹干，得到带微结构的玻璃成品。/n

【技术特征摘要】
1.透明玻璃表面微结构的激光雕刻加工方法，其特征在于：该方法具体如下：
第一步：使用石油醚或120号汽油对待加工玻璃进行超声清洗，然后使用乙醇对待加工玻璃进行超声清洗；再使用干燥的氮气将待加工玻璃表面吹干；
第二步：将表面粗糙度不超过6.3、上下表面平面度均不超过0.2的钢板放置于激光雕刻机的工作平台上，在钢板上放置经第一步处理后的待加工玻璃，并使待加工玻璃的待加工表面与钢板上表面接触；
第三步：使用激光雕刻机对待加工玻璃底部的钢板上表面进行微结构加工，此时激光透过待加工玻璃照射到钢板上表面形成微结构，而钢板熔化或气化产生的热量对待加工玻璃的待加工表面进行热腐蚀，从而在待加工玻璃的待加工表面加工出微结构，得到带微结构玻璃；
第四步：将带微结构玻璃从钢板上移走，并使用去离子水对带微结构玻璃表面进行清洗；
第五步：使用干燥的氮气对经第四步处理后的带微结构玻璃表面进行吹干，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴参，杨凯，张丁宇，刘铮，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33