一种毛玻璃的激光切割方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种毛玻璃的激光切割方法及系统，方法包括：在毛玻璃的非光滑表面涂覆UV胶，形成涂胶区域，所述涂胶区域覆盖激光切割区域；对涂胶区域进行表面覆膜；对覆膜后的涂胶区域进行固化，并在固化完成后，去除表面覆膜；设置激光切割参数；激光束配合高精度Z轴确定切割焦点位置，控制直线电机按照切割轨迹移动来对毛玻璃表面进行激光切割，得到毛玻璃切割后工件；沿切割轨迹对毛玻璃切割后工件进行裂片处理。本发明专利技术解决毛玻璃加工过程中容易产生崩边、微裂纹以及激光直接切割无法切透等问题，并提升玻璃生产稳定性及良率。并提升玻璃生产稳定性及良率。并提升玻璃生产稳定性及良率。

【技术实现步骤摘要】
一种毛玻璃的激光切割方法及系统


[0001]本专利技术涉及激光加工
，具体为一种毛玻璃的激光切割方法及系统。

技术介绍

[0002]随着电子产品的迅猛发展，尤其是智能手机、平板电脑等朝着体积更薄、重量更轻的方向发展，导致对玻璃薄板的需求日益增加。目前，电子产品上玻璃薄板的厚度已经由原来的2mm降低至0.8
‑
0.9mm，手机屏幕的玻璃薄板已经降低至0.6mm甚至更低。而厚度越薄的玻璃薄板对作用力越敏感，越容易受冲击后发生脆断，这无疑增加了加工的难度。
[0003]现有毛玻璃的加工方法主要是机械方法，机械方法是采用硬质合金和金刚石刀具对玻璃进行磨削加工。然而，这种机械方法存在诸多问题，例如玻璃材料的去除会导致碎屑及微裂纹并需要增加清洗工序，最大问题是玻璃产品稳定性不好，良品率不高。
[0004]激光切割玻璃虽然具有较好地效果，但是激光通常适用于切割表面光滑、透光性好的玻璃，若直接切割毛玻璃则会存在切不透、无法裂片的问题，而即便裂片也会存在切割边缘崩边太大的现象，导致加工效果难以接受。
[0005]经检索，公开号CN109759727A的中国专利于2019年5月17日公开了一种毛玻璃的激光切割方法，其通过在毛玻璃的两侧涂透明液体，再在毛玻璃的两侧贴透明玻璃，得到待加工玻璃，对待加工玻璃进行切割及裂片处理，得到成品。该方法可以解决现有激光切割方法表面散射以及切割质量较差的问题，但是其切割工艺复杂，并且加工过程中毛玻璃和透明玻璃之间不易固定，且容易产生气泡，降低了切割精度；同时毛玻璃两侧贴附的透明玻璃与毛玻璃一起被切割，导致材料成本增加，不适用于产线大批量加工。
[0006]公开号CN113714657A的中国专利于2021年11月30日公开了一种毛玻璃的激光切割方法，该方法先对毛玻璃表面进行激光抛光处理，使待加工区域的毛玻璃表面变得光滑而且透明，再沿着抛光区域对毛玻璃进行激光切割，最后对毛玻璃进行裂片处理。该方法利用激光对毛玻璃表面进行抛光处理，破坏了抛光区域附近的毛玻璃表面，损伤了原材料，且对于不同粗糙度的毛玻璃需要不同的抛光处理时间，不便于工程化应用。

技术实现思路

[0007]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种毛玻璃的激光切割方法及系统，解决毛玻璃加工过程中容易产生崩边、微裂纹以及激光直接切割无法切透等问题，并提升玻璃生产稳定性及良率。
[0008]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种毛玻璃的激光切割方法，包括：
[0009]在毛玻璃的非光滑表面涂覆UV胶，形成涂胶区域，所述涂胶区域覆盖激光切割区域；
[0010]对涂胶区域进行表面覆膜；
[0011]对覆膜后的涂胶区域进行固化，并在固化完成后，去除表面覆膜；
[0012]设置激光切割参数；
[0013]激光束配合高精度Z轴确定切割焦点位置，控制直线电机按照切割轨迹移动来对毛玻璃表面进行激光切割，得到毛玻璃切割后工件；
[0014]沿切割轨迹对毛玻璃切割后工件进行裂片处理。
[0015]上述技术方案在毛玻璃表面利用涂胶、覆膜和固化处理，使毛玻璃的涂胶区域变为透明，让激光束易于穿透，并且由于涂胶区域能够有效覆盖激光切割区域，因此经由激光切割区域进行激光切割时，能够保证激光切割效果，解决了现有激光直接切割毛玻璃无法切透的问题。
[0016]进一步地，在对毛玻璃表面涂胶后，在UV胶表面予以覆膜，并消除膜与毛玻璃表面之间的气泡，然后进行UV胶固化，并在固化完成后去除覆膜，从而得到光滑透明的可切割区域。对该可切割区域进行激光切割时，激光束由涂胶区域固化后的UV胶表面射入，而固化后的UV胶表面特性稳定，不会在加工过程中出现气泡等影响激光切割的因素，因此能够提升玻璃生产稳定性及良率。
[0017]进一步地，涂胶、固化不会破坏毛玻璃表面本身的特性，相对于现有抛光等表面处理方式而言，上述技术方案在切割毛玻璃时，能够最大程度地保留毛玻璃表面原始特性。
[0018]进一步地，在涂胶后进行表面覆膜，在固化后去除表面覆膜，表面覆膜既可消除气泡、便于UV胶固化，又可重复多次利用，节省耗材，相对于现有利用透明玻璃消除气泡并切割的方式而言，上述技术方案能够有效降低生产成本，利于产线大批量应用。
[0019]作为进一步的技术方案，利用贝塞尔光束根据切割轨迹对去除表面覆膜的毛玻璃进行深度烧蚀，形成表面丝孔。
[0020]具体地，切割轨迹位于切割区域内，由于切割区域内玻璃表面光滑透明，因此沿切割轨迹移动毛玻璃对毛玻璃进行激光切割时，能够有效避免毛玻璃加工过程中容易产生的崩边和微裂纹。
[0021]作为进一步的技术方案，通过控制激光切割速度、PS0激光点间距和激光单脉冲大小来控制丝孔之间微裂纹的形成。
[0022]具体地，激光切割速度、PS0激光点间距及激光频率三者之间存在对应关系，PS0激光点间距＝激光切割速度/激光频率，因此，通过控制激光切割速度和激光频率可以控制PS0激光点间距。而微裂纹形成是与激光单脉冲大小以及PS0激光点间距共同作用得到的结果，单脉冲越大、PS0激光点间距越小，越容易形成微裂纹，因此，需要调整单脉冲能量和PS0激光点间距确保在切割轨迹上(即丝孔之间)的微裂纹产生，而不让裂纹产生在切割轨迹(丝孔之间)以外的区域。
[0023]作为进一步的技术方案，所述涂胶区域的涂胶宽度为10
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20mm。
[0024]作为进一步的技术方案，采用UV灯对覆膜后的涂胶区域进行固化，固化时间小于10s。
[0025]作为进一步的技术方案，所述激光束的脉冲宽度范围为100fs
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10ps，单点能量范围为100uj
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1mj，波长范围为1030nm
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1064nm，平均功率范围为30w
‑
100w。
[0026]作为进一步的技术方案，所述毛玻璃的厚度范围为0.6mm
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3mm，表面粗糙度为7000nm
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8000nm。
[0027]进一步地，通过涂胶、覆膜、固化和去除覆膜所构成的毛玻璃表面预处理方式，可以对不同表面粗糙度的毛玻璃进行表面预处理，相对于现有抛光等处理方式而言，其预处
理时间一致且不损伤原材料，在工程化上更容易实现。
[0028]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种毛玻璃激光切割系统，包括涂胶装置、胶固化装置、取覆膜装置、激光切割装置和激光裂片装置；所述涂胶装置用于在毛玻璃的非光滑表面涂覆UV胶，形成涂胶区域，所述涂胶区域覆盖激光切割区域；所述胶固化装置用于对覆膜后的涂胶区域进行固化；所述取覆膜装置用于对涂胶区域进行表面覆膜，以及在固化完成后去除表面覆膜；所述激光切割装置用于设置激光切割参数，确定切割焦点位置，按照切割轨迹对毛玻璃表面进行激光切割，得到毛玻璃切割后工件；所述激光裂片装置用于沿切割轨迹对毛玻璃切割后工件进行裂片处理。
[0029]上述技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，包括：在毛玻璃的非光滑表面涂覆UV胶，形成涂胶区域，所述涂胶区域覆盖激光切割区域；对涂胶区域进行表面覆膜；对覆膜后的涂胶区域进行固化，并在固化完成后，去除表面覆膜；设置激光切割参数；激光束配合高精度Z轴确定切割焦点位置，控制直线电机按照切割轨迹移动来对毛玻璃表面进行激光切割，得到毛玻璃切割后工件；沿切割轨迹对毛玻璃切割后工件进行裂片处理。2.根据权利要求1所述一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，利用贝塞尔光束根据切割轨迹对去除表面覆膜的毛玻璃进行深度烧蚀，形成表面丝孔。3.根据权利要求2所述一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，通过控制激光切割速度、PS0激光点间距和激光单脉冲大小来控制丝孔之间微裂纹的形成。4.根据权利要求1所述一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，所述涂胶区域的涂胶宽度为10
‑
20mm。5.根据权利要求1所述一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，采用UV灯对覆膜后的涂胶区域进行固化，固化时间小于10s。6.根据权利要求1所述一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，所述激光束的脉冲宽度范围为100fs
‑
10ps，单点能量范围为100uj
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1mj，波长范围为1030nm
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1064nm，平均功率范围为30w
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100w。7.根据权利要求1所述一种毛玻璃的激光切割方法，其特征在于，所述毛玻璃的厚度范围为0.6mm
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3mm，表面粗糙度为7000nm
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8000nm。8.一种毛玻璃激光切割系统，其特征在于，包括涂胶装置、胶固化装置、取覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹思洋，库东峰，程伟，袁庆丰，孙威，刘浩，韩泽贤，王建刚，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：