一种脆性片材孔形结构的激光加工方法技术

本发明专利技术公开了一种脆性片材孔形结构的激光加工方法，涉及脆性片材加工技术领域。本发明专利技术包括以下加工步骤：S1.在控制系统中预设脆性片材的标准孔和落料孔的形状，落料孔尺寸小于标准孔尺寸，落料孔位于标准孔之内，落料孔边缘线与标准孔边缘线之间的区域为裂片区；S2.利用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔，落料孔内的脆性材料落料；S3.利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔的轨迹线，并在裂片区切割出裂片引线；S4.裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线进行裂片，形成脆性片材的标准孔。本发明专利技术能对圆孔、方孔及异形特征孔等孔形结构均能加工，孔形结构尺寸范围和形状特征范围不受限制，并且切割后的脆性片材边缘的崩边较小、边缘光滑性优。

【技术实现步骤摘要】
一种脆性片材孔形结构的激光加工方法
本专利技术涉及脆性片材加工
，特别涉及一种脆性片材孔形结构的激光加工方法。
技术介绍
目前，激光对玻璃等脆性片材的圆孔、方孔及异形特征孔等的加工，都用振镜及场镜的激光扫描方式实现，加工后其缺陷为脆性片材产品边缘的崩边巨大在80μm以上，且切孔大小受激光场镜幅面影响，切割孔形结构尺寸范围和形状特征范围不会很大。中国专利申请201811062207.6公开了一种硬脆材料的低温加工方法，低温加工方法采用激光切割和低温冷却配合的方法，先在待加工件上进行激光切割形成切割道，再对待加工件进行局部的低温冷却，使待加工件在切割道处裂开，最后对待加工件的局部加压使裂片部从待加工件上掉落。这种加工方法主要适合于硬脆材料的内槽加工，其低温冷却裂片方式，对于圆孔、方孔及异形特征孔等孔形结构的裂片较为困难，切割孔形结构尺寸范围和形状特征范围不会很大，并且切割后的脆性片材边缘的崩边仍然较大、边缘光滑性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种脆性片材孔形结构的激光加工方法，该激光加工方法先选用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔，使落料孔内的脆性材料落料，然后利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔的轨迹线，并在裂片区切割出裂片引线，最后裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线进行裂片，形成脆性片材的标准孔；这种激光加工方式可以对于圆孔、方孔及异形特征孔等孔形结构均能加工，孔形结构尺寸范围和形状特征范围不受限制，并且切割后的脆性片材边缘的崩边较小、边缘光滑性优。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种脆性片材孔形结构的激光加工方法，包括以下加工步骤：S1.在控制系统中预设脆性片材的标准孔和落料孔的形状，落料孔尺寸小于标准孔尺寸，落料孔位于标准孔之内，落料孔边缘线与标准孔边缘线之间的区域为裂片区；S2.利用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔，落料孔内的脆性材料落料；S3.利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔的轨迹线，并在裂片区切割出裂片引线；S4.裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线进行裂片，形成脆性片材的标准孔。优选地，所述标准孔的形状为圆孔、方孔或异型孔，所述落料孔的形状与标准孔的形状相对应。优选地，步骤S2中，所述第一激光为1064nm红外激光或532nm绿光激光。优选地，步骤S3中，所述第二激光为红外超快激光，所述红外超快激光为红外皮秒激光或红外飞秒激光。优选地，步骤S4中，所述裂片过程采用第三激光对裂片区进行激光扫描，使裂片区受热，在热力作用下，裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线裂片。所述第三激光为CO2激光。优选地，步骤S4中，所述裂片过程采用机械方式对裂片区施加压力，使裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线裂片。优选地，在激光切割和裂片之前，固定住脆性片材的标准孔边缘线之外的区域。本专利技术的有益效果是：本专利技术激光加工方法先选用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔，使落料孔内的脆性材料落料，然后利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔的轨迹线，并在裂片区切割出裂片引线，最后裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线进行裂片，形成脆性片材的标准孔，裂片过程进一步采用激光扫描裂片或机械方式裂片；这种激光加工方式可以对于圆孔、方孔及异形特征孔等孔形结构均能加工，孔形结构尺寸范围和形状特征范围不受限制，并且切割后的脆性片材边缘的崩边较小、边缘光滑性优；特别是第二激光进一步采用红外超快激光中的红外皮秒激光或红外飞秒激光，其加工后的脆性片材孔形结构品质边缘效果显著优于现有的振镜激光扫描加工品质效果。附图说明图1为实施例一中脆性片材孔形结构的加工顺序图。图2为实施例二中脆性片材孔形结构的加工顺序图。图3为实施例三中脆性片材孔形结构的加工顺序图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。实施例一如图1所示，本实施例为一种脆性片材方形孔的激光加工方法，包括以下加工步骤：S1.在控制系统中预设脆性片材的标准孔2和落料孔1的形状，所述标准孔2和落料孔1的形状相对应，均为方形孔，落料孔1尺寸小于标准孔2尺寸，落料孔1位于标准孔2之内，落料孔1边缘线与标准孔2边缘线之间的区域为裂片区3；此步骤脆性片材的结构参见图1中a部分；S2.利用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔1，落料孔1内的脆性材料落料；此步骤脆性片材的结构参见图1中b部分；S3.利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔2的轨迹线21，并在裂片区3切割出裂片引线31；此步骤脆性片材的结构参见图2中c部分；S4.裂片区沿标准孔轨迹线21及裂片引线31进行裂片，形成脆性片材的标准孔2。此步骤脆性片材的结构参见图2中d部分；在本实施例中，在裂片区3的上、下、左、右四端，落料孔1边缘线与标准孔2边缘线之间的距离优选为保持一致，这样能够更好地裂片。在本实施例步骤S2中，所述第一激光为1064nm红外激光或532nm绿光激光。在本实施例步骤S3中，所述第二激光为红外超快激光，所述红外超快激光为红外皮秒激光或红外飞秒激光。红外皮秒激光或红外飞秒激光其加工后的脆性片材方形孔边缘的崩边较小、边缘光滑性优，显著优于现有的振镜激光扫描加工品质效果。在本实施例步骤S4中，所述裂片过程有两种裂片方式：第一种裂片方式是采用第三激光对裂片区3进行激光扫描，使裂片区3受热，在热力作用下，裂片区3沿标准孔轨迹线2及裂片引线31裂片，所述第三激光优选为CO2激光。第二种裂片方式是采用机械方式对裂片区3施加压力，使裂片区3沿标准孔轨迹线21及裂片引线31裂片。相对来说，第一种裂片方式最佳。实施例二如图2所示，本实施例为一种脆性片材圆形孔的激光加工方法，包括以下加工步骤：S1.在控制系统中预设脆性片材的标准孔5和落料孔4的形状，所述标准孔5和落料孔4的形状相对应，均为圆形孔，落料孔4尺寸小于标准孔5尺寸，落料孔4位于标准孔5之内，落料孔4边缘线与标准孔5边缘线之间的区域为裂片区6；此步骤脆性片材的结构参见图2中a部分；S2.利用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔4，落料孔4内的脆性材料落料；此步骤脆性片材的结构参见图2中b部分；S3.利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔5的轨迹线51，并在裂片区6切割出裂片引线61；此步骤脆性片材的结构参见图2中c部分；S4.裂片区沿标准孔轨迹线51及裂片引线61进行裂片，形成脆性片材的标准孔5。此步骤脆性片材的结构参见图2中d部分；在本实施例中，落料孔4的圆心与标准孔5的圆心在同一点，裂片区6的形状呈环形，这样能使裂片区6各部分宽度均匀，能够更好地裂片。在本实施例步骤S2中，所述第一激光为1064nm红外激光或532nm绿光激光。在本实施例步骤S3中，所述第二激光为红外超快激光，所述红外超快激光为红外皮秒激光或红外飞秒激光。红外皮秒激光或红外飞秒激光其加工后的脆性片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脆性片材孔形结构的激光加工方法，其特征在于，包括以下加工步骤：/nS1.在控制系统中预设脆性片材的标准孔和落料孔的形状，落料孔尺寸小于标准孔尺寸，落料孔位于标准孔之内，落料孔边缘线与标准孔边缘线之间的区域为裂片区；/nS2.利用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔，落料孔内的脆性材料落料；/nS3.利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔的轨迹线，并在裂片区切割出裂片引线；/nS4.裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线进行裂片，形成脆性片材的标准孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种脆性片材孔形结构的激光加工方法，其特征在于，包括以下加工步骤：
S1.在控制系统中预设脆性片材的标准孔和落料孔的形状，落料孔尺寸小于标准孔尺寸，落料孔位于标准孔之内，落料孔边缘线与标准孔边缘线之间的区域为裂片区；
S2.利用第一激光在脆性片材内雕刻出落料孔，落料孔内的脆性材料落料；
S3.利用第二激光在脆性片材内切割出标准孔的轨迹线，并在裂片区切割出裂片引线；
S4.裂片区沿标准孔轨迹线及裂片引线进行裂片，形成脆性片材的标准孔。


2.根据权利要求1所述脆性片材孔形结构的激光加工方法，其特征在于：所述标准孔的形状为圆孔、方孔或异型孔，所述落料孔的形状与标准孔的形状相对应。


3.根据权利要求1所述脆性片材孔形结构的激光加工方法，其特征在于：步骤S2中，所述第一激光为1064nm红外激光或532nm绿光激光。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，胡明友，
申请(专利权)人：深圳力星激光智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44