一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法技术

本发明专利技术涉及玻璃加工技术领域，特别涉及一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法。包括以下步骤：S1.激光切割：在玻璃基材上规划多个微孔的切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割；S2.初清洗：在初清洗机中加入玻璃清洗剂，放入切割后的玻璃基材，启动超声波，持续第一时间段；S3.腐蚀裂片：在蚀刻槽中加入碱性腐蚀液，加热后放入初清洗后的玻璃基材进行浸泡，启动超声波，持续第二时间段，以使微孔内的玻璃废料与玻璃基材分离；S4.精清洗：在精清洗机中加入玻璃清洗剂，放入腐蚀裂片后的玻璃基材，启动超声波，持续第一时间段；S5.烘干：取出精清洗后的玻璃基材高温加热烘干。本方法对玻璃表面的破坏小，微孔孔壁也无毛刺和微裂纹，成本低，安全性更高。全性更高。全性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法


[0001]本专利技术涉及玻璃加工
，特别涉及一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法。

技术介绍

[0002]随着玻璃加工技术的不断提升，玻璃制品逐渐往精细化加工发展，所应用的领域也越来越广。玻璃微孔的加工就是一种精细化的加工方式，微孔玻璃由于它特有的组成、结构和所具有的特性，现已发展成为具有许多用途的新功能材料。在化学工业上，可作为用来进行混合气体分离或混合液体分离的分离膜；还可以作为催化剂的载体、各种吸附剂及气液浓缩的材料；在医学上，可作为血液净化等医疗用分离膜；在生物学上，可作为固定化酶的载体，使酶保持稳定的催化活性。
[0003]目前微孔玻璃加工工艺主要采用CNC精雕，目前存在的问题主要有：微孔越小越难加工、玻璃孔崩边概率加大、良率低；刀具或磨具易损耗、效率低、成本高；孔内壁粗糙、孔的斜度大等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法，旨在解决现有微孔玻璃加工存在的问题。
[0005]本专利技术提供一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法，包括以下步骤：S1.激光切割：在玻璃基材上规划多个微孔的切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割；S2.初清洗：在初清洗机中加入玻璃清洗剂，将切割后的玻璃基材放入清洗机进行初清洗，同时启动超声波，持续第一时间段；S3.腐蚀裂片：在蚀刻槽中加入碱性腐蚀液，加热到70~90摄氏度后，取出初清洗后的玻璃基材放置于蚀刻槽内进行浸泡，同时启动超声波，持续第二时间段，以使微孔内的玻璃废料与玻璃基材分离；S4.精清洗：在精清洗机中加入玻璃清洗剂，从蚀刻槽中取出腐蚀裂片后的玻璃基材，放入精清洗机进行精清洗，同时启动超声波，持续第一时间段；S5.烘干：取出精清洗后的玻璃基材高温加热烘干，获得干燥的带微孔玻璃基材。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中，具体包括：根据玻璃基材的形状、所需开微孔的数量、微孔的大小、微孔的位置关系，在玻璃基材表面规划处微孔的切割轨迹，通过脉冲激光沿着切割轨迹行走并聚焦在玻璃基材内部，以使切割轨迹处的玻璃基材内部发生质化。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中，碱性腐蚀液配方比例为80~90%的超纯水、6~18%的强碱溶液、不大于4%的弱碱溶液。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述强碱溶液为含有氢氧根离子的金属化合物溶液。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述弱碱溶液为含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的金
属化合物溶液。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述第一时间段为180秒。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S5中，对玻璃基材进行高温烘干的温度为90摄氏度以上。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述玻璃基材的厚度为0.1~3mm，切割的微孔孔径为0.01~3um。
[0013]本专利技术的有益效果是：通过脉冲激光聚焦在玻璃内部，使玻璃切缝处发生质变，再对质化部分腐蚀，扩宽切割轨迹，从而造成物理上的分开，对玻璃表面的破坏很小，微孔孔壁也无毛刺和微裂纹。腐蚀过程中化学原料比例低，对玻璃表面的破坏小、成本也低、安全性更高。
附图说明
[0014]图1是本专利技术中玻璃微孔腐蚀裂片方法的流程图。
具体实施方式
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0016]如图1所示，本专利技术的一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法，包括以下步骤：S1.激光切割：在玻璃基材上规划多个微孔的切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割；步骤S1中，具体包括：根据玻璃基材的形状、所需开微孔的数量、微孔的大小、微孔的位置关系，在玻璃基材表面规划处微孔的切割轨迹，通过脉冲激光沿着切割轨迹行走并聚焦在玻璃基材内部，以使切割轨迹处的玻璃基材内部发生质化。
[0017]轨迹设计过程，也可以在对应的图纸上先描绘切割轨迹，再将对应的图纸覆盖在玻璃基材表面，激光通过捕获图纸上的切割轨迹，按照轨迹在玻璃基材上进行行走，通过脉冲激光聚焦在玻璃内部，产生“爆炸”把玻璃质化，击穿切割轨迹上的玻璃基材，使切割轨迹处的所有玻璃基材都质化，即改变了切缝处玻璃基材的分子间结构。
[0018]激光照射切缝时，激光已经是切穿了玻璃基材，使切割轨迹处发生化学变化，但微孔内的玻璃废料并未与玻璃基材在物理上并未分开，激光光斑直径只有0.4um~5um，不足以将玻璃废料脱离，需通过后续的清洗、腐蚀工艺做进一步处理来使其分离。
[0019]照射的激光优选为1064nm波段的皮秒红外激光。采用1064nm波段的红外皮秒激光对玻璃进行切割，可以保证不对玻璃基材造成损伤的同时，提高切割效率和降低成本。若采用高于1064nm波段的激光容易把玻璃基材直接烧裂，无法对玻璃基材进行切割；若采用低于1064nm波段的激光，比如绿光、紫外激光等，切割效率很低，成本高。
[0020]本方法优选的玻璃基材的厚度为0.1~3mm，切割的微孔孔径为0.01~3um。
[0021]激光切割对玻璃基材表面的破坏很小，切缝大概为0.2~20um；微孔的倾斜度很小，大概0~7度，孔壁无毛刺和微裂纹。不同厚度不用材质的玻璃，具体数据各异。
[0022]S2.初清洗：在初清洗机中加入玻璃清洗剂，加热至35~45摄氏度，将切割后的玻璃
基材放入清洗机进行初清洗，同时启动超声波，持续第一时间段；第一时间段为180秒左右，以清洗掉玻璃基材表面的脏污，加热至35~45摄氏度可以加快玻璃基材表面的去污速度。
[0023]S3.腐蚀裂片：在蚀刻槽中加入碱性腐蚀液，加热到70~90摄氏度后，取出初清洗后的玻璃基材放置于蚀刻槽内进行浸泡，同时启动超声波，持续第二时间段，以使微孔内的玻璃废料与玻璃基材分离。
[0024]步骤S3中，碱性腐蚀液配方比例为80~90%的超纯水、6~18%的强碱溶液、不大于4%的弱碱溶液。优选的，碱性腐蚀液配比为：超纯水（90%左右）+强碱（6%左右）+弱碱（4%左右）。
[0025]强碱溶液为含有氢氧根离子的金属化合物溶液，具体为氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾等的一种或几种。弱碱溶液为含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的金属化合物溶液，具体为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾等的一种或几种。
[0026]根据不同厚度的玻璃、不同产品要求，浸泡的第二时间段不同，最终的浸泡效果为把质化的玻璃切缝腐蚀掉，扩宽切割轨迹，加热到70~90摄氏度进行浸泡，可以加快碱性腐蚀液渗透进切缝的速度，从而造成玻璃废料与玻璃基材在物理上的分开，对玻璃基材表面的破坏很小甚至可以忽略。
[0027]S4.精清洗：在精清洗机中加入玻璃清洗剂，加热至35~45摄氏度，从蚀刻槽中取出腐蚀裂片后的玻璃基材，放入精清洗机进行精清洗，同时启动超声波，持续第一时间段，第一时间段为180秒左右，加热至35~45摄氏度可以加快玻璃基材表面和玻璃微孔的去污速度。
[0028]精清洗的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃微孔的腐蚀裂片方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.激光切割：在玻璃基材上规划多个微孔的切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割；S2.初清洗：在初清洗机中加入玻璃清洗剂，将切割后的玻璃基材放入清洗机进行初清洗，同时启动超声波，持续第一时间段；S3.腐蚀裂片：在蚀刻槽中加入碱性腐蚀液，加热到70~90摄氏度后，取出初清洗后的玻璃基材放置于蚀刻槽内进行浸泡，同时启动超声波，持续第二时间段，以使微孔内的玻璃废料与玻璃基材分离；S4.精清洗：在精清洗机中加入玻璃清洗剂，从蚀刻槽中取出腐蚀裂片后的玻璃基材，放入精清洗机进行精清洗，同时启动超声波，持续第一时间段；S5.烘干：取出精清洗后的玻璃基材高温加热烘干，获得干燥的带微孔玻璃基材。2.根据权利要求1所述玻璃微孔的腐蚀裂片方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体包括：根据玻璃基材的形状、所需开微孔的数量、微孔的大小、微孔的位置关系，在玻璃基材表面规划处微孔的切...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建长，
申请(专利权)人：深圳市益铂晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：