脆性材料基板的割断方法、装置及车辆用窗玻璃制造方法及图纸

技术编号:7164781 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种不使装置复杂化就能够通过自动机械生产来割断所期望的平面形状的脆性材料基板的脆性材料基板的割断方法及利用该割断方法获得的车辆用窗玻璃、以及脆性材料基板的割断装置。脆性材料基板的割断方法具有:第1工序,其用于在脆性材料基板(G)的表面(G1)上形成划线(L2);第2工序,其用于使激光在脆性材料基板(G)的表面(G1)上的照射位置(A)沿划线(L2)相对移动并在比照射位置(A)靠移动方向前方的位置处割断脆性材料基板(G)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是一种照射激光来割断脆性材料基板的方法。具体来说,涉及使激光在脆性材料基板的表面上的照射位置沿划线相对移动并割断脆性材料基板的脆性材料基板的割断方法及利用该割断方法获得的车辆用窗玻璃、以及脆性材料基板的割断装置。
技术介绍
以往以来,公知有在脆性材料基板的表面上形成划线、使对脆性材料基板的表面照射激光时的激光的照射位置沿划线相对移动、利用冷却装置使被激光加热的区域冷却并割断脆性材料基板的方法(例如参照专利文献1)。另一方面,在在脆性材料基板的表面上形成划线并施加弯曲应力来割断基板的以往的弯折切断法中,存在有难以割断的形状。例如,当要割断以玻璃板的外周向内侧刨削的方式弯曲的形状(所谓的内曲球形状)时,由于该内曲球形状的曲率、深度、宽度等,有时不能够在线连续地进行自动机械的弯折切断生产。因此,获得这些割断加工较难的内曲球形状的基板的方法,如果不依赖于在设置在自动机械的生产线之外的非生产线上由具有熟练技能的操作者进行的手动操作的割断,就不能够进行大量的生产。当利用激光来割断脆性材料基板时,即使割断线(割断预定线)为直线状且使激光在基板表面上的照射中心在沿着割断预定线的划线上相对移动,其割断线或割断面也未必左右对称。认为这是因为在使激光在基板表面上的照射中心在划线上相对移动时,由于受到基板的温度履历的影响、残留应力、距割断位置的端部的距离等的影响而丧失了对称性。其结果,难以获得使脆性材料基板稳定的割断面的质量。而且,当割断线为曲线状时,获得割断位置精度、垂直性等所期望的截面质量的割断面进一步变难。能够预想到这是因为基板的温度履历等分别给割断所带来的影响变得更复杂,其控制变难。采用上述专利文献1所述的方法,当割断线为曲线状时,由于使激光在基板表面上的照射位置从划线的曲率中心朝向边缘(即,朝向曲率半径的径向外侧)偏移,因此能够提高割断面的质量。专利文献1 日本特许3027768号公报但是,在上述专利文献1所述的方法中,由于对被激光加热的区域进行冷却,因此需要冷却装置,割断装置变复杂。另外,由于对被激光加热的区域进行冷却并割断基板,因此在比照射位置靠移动方向后方的位置处割断基板。当在比照射位置靠后方的位置处进行割断时,在用于产生热应力的加热-冷却中存在有时滞,因此加热部位的范围扩大且应力的产生范围也变宽。其结果,割断位置精度、 截面质量降低。另外,为了在加热-冷却中缩短时滞,最好使冷却装置与激光装置的位置相接近。但是,当要制作像加热-冷却装置通过同一轨迹那样的装置时,也存在由于装置彼此的空间干涉而导致割断装置的头部难以小型化且难以应对曲率小的割断这样的问题。另外,上述专利文献1所述的方法公开了根据割断速度、曲率半径、电子束光点尺寸及基板的厚度来设定偏移值。但是,专利文献1所述的专利技术是在比照射位置靠移动方向后方的位置处割断基板。即,专利文献1所述的方法没有说明在比照射位置靠移动方向前方的位置处割断基板的情况。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述课题而做成的,其目的在于提供不使装置复杂化就能够通过自动机械生产来割断所期望的平面形状的脆性材料基板的脆性材料基板的割断方法及利用该割断方法获得的车辆用窗玻璃、以及脆性材料基板的割断装置。另外,其目的在于提供一种所割断的玻璃板的截面质量优良的脆性材料基板的割断方法。为了解决上述目的,本专利技术的脆性材料基板的割断方法,其是使激光聚光并照射在脆性材料基板上来割断该脆性材料基板的割断方法,其中,该割断方法按照下述顺序具有第1工序,其用于在脆性材料基板的表面上形成划线;第2工序,其使激光在上述脆性材料基板的表面上的照射位置沿上述划线相对移动并在比上述照射位置靠移动方向前方的位置处割断上述脆性材料基板。另外,本专利技术的车辆用窗玻璃是利用本专利技术的脆性材料基板的割断方法割断玻璃板而获得的。另外,本专利技术的脆性材料基板的割断装置,预先在脆性材料基板的表面上形成划线,使激光在上述脆性材料基板的表面上的照射位置沿上述划线相对移动并在比上述照射位置靠移动方向前方的位置处割断上述脆性材料基板,其中,该装置具有载物台,其用于支承上述脆性材料基板;振荡器,其用于发出上述激光;光学系统,其用于使从上述振荡器发出的上述激光向上述脆性材料基板聚光;驱动机构,其用于使上述载物台与上述振荡器及上述光学系统相对移动;控制部件,其用于控制上述振荡器的输出及上述驱动机构的输出。采用本专利技术,可实现不使装置复杂化就能够通过自动机械生产来割断期望的平面形状的脆性材料基板的脆性材料基板的割断方法及利用该割断方法获得的车辆用窗玻璃、 以及脆性材料基板的割断装置。另外,能够实现所割断的玻璃板的截面质量优良的脆性材料基板的割断方法。另外,自动机械的生产不仅是完全自动化并编入工厂等的生产工序中的生产方法,只要是主要使用自动机械并能够工业化进行的生产即可。例如,也包含操作者补充完成工序的一部分而同时进行的半自动机械生产或者从用传送带等连续地机械生产的生产线上抽出进行的机械生产等。附图说明图1是表示本专利技术的割断装置10的一实施方式的概略图。图2是表示激光照射基板表面Gl的状态的一个例子的图。图3是表示激光照射基板表面Gl的状态的另一个例子的图。图4是表示使激光的照射位置A沿划线L2的曲线状部分L2_2相对移动的状态的一个例子的示意图。图5是表示实施例1 3及比较例1中的、割断面的基板表面Gl侧与基板背面G2 侧的位置偏移的图。图6是表示实施例4及比较例2中的、割断面的基板表面Gl侧与基板背面G2侧的位置偏移的图。具体实施例方式以下,参照附图来对用于实施本专利技术的最佳方式进行说明。另外,在各图中,X方向、Y方向及Z方向分别表示脆性材料基板G的宽度方向、长度方向、厚度方向。图1是表示本专利技术的脆性材料基板的割断装置10的一实施方式的概略图。图1的(A)表示利用割断装置10所实现的割断方法的第1工序,图1的(B)表示利用割断装置10所实现的割断方法的第2工序。在图1的(B)中,A表示激光在脆性材料基板G的表面Gl上的照射位置,B表示在脆性材料基板G的表面Gl上的割断的顶端位置。割断装置10为了沿割断线Ll割断基板G,首先,如图1的(A)所示,在基板表面 Gl上沿着割断线Ll形成划线L2。接着,如图1的(B)所示,使激光在基板表面Gl上的照射位置A沿划线L2相对移动并利用热应力割断基板G。如图1所示,割断装置10具有支承脆性材料基板G的载物台20、对脆性材料基板 G进行加工的加工头30、使载物台20与加工头30相对移动的驱动机构40、控制部件50。作为割断装置10的割断对象的脆性材料基板G为具有吸收激光的特性的板状构件,例如为钠钙玻璃或无碱玻璃等玻璃板、金属硅等金属板、氧化铝等陶瓷板。基板G的厚度能够根据脆性材料基板G的用途而适当地设定。例如,如果是车辆用途,则优选为1 6mm。当厚度变薄时,风冷回火热处理变难,当小于Imm时,难以获得车辆用途所需的充分的强度。当厚度为6mm以上时,重量过重。载物台20具有支承脆性材料基板G的背面G2的支承面22。载物台20既可以支承基板背面G2的整个面,也可以支承基板背面G2的一部分。基板G可以吸附固定在支承面22上,也可以粘接固定在支承面22上。加工头30在载物台20的上方待机,相对于载物台20(即基板G本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种脆性材料基板的割断方法,其是使激光聚光并照射在脆性材料基板上来割断该脆性材料基板的方法,其中,该割断方法具有:第1工序,其用于在上述脆性材料基板的表面上形成划线;第2工序,其用于使激光在上述脆性材料基板的表面上的照射位置沿上述划线相对移动并在比上述照射位置靠移动方向前方的位置处割断上述脆性材料基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:深泽宁司
申请(专利权)人:旭硝子株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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