本发明专利技术涉及利用超短脉冲激光从两面切割加工对象物的方法和装置，其中该方法包括：提供第一激光束和第二激光束；将第一激光束聚焦于加工对象物的第一侧的表面上，由此对第一侧的表面进行切割；将第二激光束聚焦于加工对象物的与所述第一侧相反的第二侧的表面上，由此对第二侧的表面进行切割；使第一激光束和第二激光束的焦点同时向加工对象物的内部移动，由此在加工对象物的内部形成相应的切割区；当第一激光束和第二激光束在加工对象物的内部形成的切割区交汇时使加工对象物被分割开。本发明专利技术还涉及利用上述方法切割加工对象物的装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用激光对加工对象物进行的加工和/或切割，特别涉及利用激光对盖板玻璃以及触摸屏
所使用的玻璃等透明材料进行的微加工。更具体来说，本专利技术提出了ー种利用超短脉冲的双光路激光在Gorilla、Sodalime及Dragontrail钢化玻璃的两面进行异形切割的方法和装置。
技术介绍
Gorilla、Sodalime及Dragontrail钢化玻璃由于其具有的高透性及高强度而被广泛应用于制造显示屏器件。在制造显示屏器件时，需要对玻璃进行切割。传统的玻璃切割エ艺主要是利用刀轮切割、磨棒研磨及ニ氧化碳激光进行切割。利用刀轮切割只能对未钢化的玻璃进行外形的直线切割和半径较大的曲线切割，切割之后还需要进行裂片才能得到完整的外形。而对于钢化后的Gorilla、Sodalime及Dragontrail玻璃,刀轮则很难切害I]。对于玻璃内部封闭区域的切割，则只能先用钻头钻个小孔，再换不同的磨棒研磨至要求的尺寸。这种情况下，磨棒的损耗很大，其效率还很低。ニ氧化碳激光切割エ艺也只适用于对普通玻璃和钢化程度较低的玻璃进行切割，切割后同样需要裂片エ序，对于内部封闭区域也无法加工。因此,对于Gorilla、Sodalime及Dragontrail钢化玻璃，目前的各种加工方法都不能实现有效稳定的异形切割，仍需要将未钢化的玻璃切割研磨后再进行钢化处理，造成效率极低。激光切割技术指的是以激光束为热源，采用热去除方法实现材料的分离，从而形成切割道的材料加工方法。具体而言，激光束被聚焦在材料表面，使得材料表面温度急剧升高而达到材料的蒸发气化状态，从而实现材料的去除。这其中包含了材料对光束能量的吸收和材料中的热传导过程。在此过程中，材料被加热发生急剧气化的过程，主要取决于激光与材料作用的时间和激光光束的強度。随着手机、平板电脑等电子显示行业的持续增长，需要大量的Gorilla、Sodalime及Dragontrail玻璃作为高端应用的制造材料,而上述传统加工方式已经无法满足这样的需求。因此，特别需要ー种突破传统的对Gori I la、Sodalime及Dragontrail玻璃进行异形加工的方法和装置。虽然激光作为现代エ业中先进的加工手段，越来越受到各个行业的重视，通过激光来实现玻璃切割的可行性和实用性也得到越来越多的验证，但是目前还没有ー种能以高效率、高质量和高精度对Gor i I la、Sodal ime及Dragontrai I钢化玻璃进行异形切割的装置和エ艺方法。因此，本专利技术的ー个目的在于提供ー种利用超短脉冲的双光路激光在Gorilla、Sodalime及Dragontrail钢化玻璃的两面进行异形切割的装置和方法。利用这样的装置和方法，能够克服传统玻璃加工エ艺中存在的效率较低，无法对上述Gorilla、Sodalime及Dragontrail钢化玻璃进行异形加工的缺点。而且，运用高频超短脉冲激光器对Gorilla、Sodalime及Dragontrail未钢化及钢化后的玻璃进行加工时,通过在玻璃两面同时进行切害I]，可保证切割时玻璃两面的应カ平衡，从而提高切割的稳定性，并能显著改善切割边缘的效果。
技术实现思路
本专利技术提出了ー种所谓“双光路”的超短脉冲激光的光路聚焦及扫描系统，其能够实现对加工对象物(如Gorilla、Sodalime及Dragontrail玻璃等透明材料)从两面同时进行切割，从而获得对Gorilla、Sodalime及Dragontrail玻璃进行的高效稳定的加工。总的来说，本专利技术的利用激光切割加工对象物(在本专利技术的实施例中为透明材料)的装置主要包括具有产生激光束的激光器的激光源部分，利用光学扫描聚焦系统以双光路从两面上对エ件进行加工的激光光路部分，以及夹持和移送エ件的激光加工部分。另外，本专利技术的装置还可包括吹气系统和集尘系统，用于去除和收集利用激光切割透明材料的过程中产生的残渣。本专利技术的利用激光切割透明材料的加工过程可简述为以下步骤1、利用两个光路分别对激光器发出的激光(优选为超短脉冲激光)进行光学聚焦，将激光分别聚焦在透明材料两侧的表面上。在此可以最优化的方式高效运用激光器的能量，从而提闻加工效率；2、利用光学扫描聚焦系统，使激光束运动加工出所需要的图形，并使两路激光的焦点从透明材料外侧向内部移动。一段时间后，当焦点移动到透明材料中间的某一交汇位置时，透明材料被完全分割；3、在切割加工过程中，可以辅以吹气、集尘装置，以便及时将切割残渣去除，从而获得高质量、高效率的加工效果。尽管本说明书在下文中以具体实施方式对本专利技术作了示例性的说明，但本专利技术的具体
技术实现思路
和保护范围应由说明书所附的权利要求书来限定。具体而言，本专利技术提出了ー种利用激光切割加工对象物的方法，包括提供第一激光束和第二激光束；将第一激光束聚焦于加工对象物的第一侧的表面上，由此对第一侧的表面进行切割；将第二激光束聚焦于加工对象物的与所述第一侧相反的第二侧的表面上，由此对第二侧的表面进行切割；使第一激光束和第二激光束的焦点同时向加工对象物的内部移动，由此在加工对象物的内部形成相应的切割区；当第一激光束和第二激光束在加工对象物的内部形成的切割区交汇时使加工对象物被分割开。在本专利技术中，第一激光束和第二激光束可以是由ー激光源将其发出的激光束经光学系统调制成两路激光而产生的。本专利技术的激光源可以是超短脉冲激光器，优选为波长范围为266-1064nm的纳秒、皮秒或飞秒激光器。在一种实施例中，上述加工对象物为Gori I la、Sodal ime或Dragontrail玻璃等透明材料。根据本专利技术的优选实施例，第一激光束与第二激光束相对于加工对象物大体同轴布置。根据本专利技术的优选实施例，第一激光束与第二激光束以规定间隔由加工对象物的外侧向其内部逐层地对加工对象物进行切割。本专利技术还提出了ー种利用激光切割加工对象物的装置，包括激光源部分，包括产生激光束的激光器；激光光路部分，用于将由激光器产生的激光束分成第一激光束和第二激光束，并将第一激光束和第二激光束分别聚焦在待切割的加工对象物两侧的表面上，使第一激光束和第二激光束运动加工出所需要的图形，并通过将第一激光束和第二激光束的焦点向加工对象物的内部移动到一交汇处使加工对象物被分割开；激光加工部分，其包括夹持加工对象物的夹具以及使加工对象物在加工后被移出的移送系统。在本专利技术的装置中，激光器优选是波长范围为266-1064nm的纳秒、皮秒或飞秒激光器。在一种实施例中，本专利技术的装置中的激光光路部分包括光学扫描聚焦系统，其使第一激光束和第二激光束运动加工出所需要的图形，并通过将第一激光束和第二激光束的焦点向加工对象物的内部移动到交汇处。根据本专利技术的优选实施例，光学扫描聚焦系统包括3D动态扫描聚焦镜和3D动态聚焦振镜。根据本专利技术的优选实施例，本专利技术的装置还包括吹气系统和集尘系统，用于去除和收集利用激光切割加工对象物的过程中产生的残渣。在一种实施例中，本专利技术的装置切割的加工对象物为Gor i I la、Sodal ime或Dragontrail玻璃等透明材料。本专利技术的利用超短脉冲的双光路激光对エ件进行双面切割的エ艺与传统加工方法相比具有许多独到之处(I)本专利技术エ艺的加工范围不受材料物理、机械性能的限制，能加工任何硬的、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用激光切割加工对象物的方法，包括：提供第一激光束和第二激光束；将第一激光束聚焦于加工对象物的第一侧的表面上，由此对第一侧的表面进行切割；将第二激光束聚焦于加工对象物的与所述第一侧相反的第二侧的表面上，由此对第二侧的表面进行切割；使第一激光束和第二激光束的焦点同时向加工对象物的内部移动，由此在加工对象物的内部形成相应的切割区；当第一激光束和第二激光束在加工对象物的内部形成的切割区交汇时使加工对象物被分割开。
【技术特征摘要】
1.一种利用激光切割加工对象物的方法，包括 提供第一激光束和第二激光束； 将第一激光束聚焦于加工对象物的第一侧的表面上，由此对第一侧的表面进行切割； 将第二激光束聚焦于加工对象物的与所述第一侧相反的第二侧的表面上，由此对第二侧的表面进行切割； 使第一激光束和第二激光束的焦点同时向加工对象物的内部移动，由此在加工对象物的内部形成相应的切割区； 当第一激光束和第二激光束在加工对象物的内部形成的切割区交汇时使加工对象物被分割开。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一激光束和所述第二激光束是由一激光源将其发出的激光束经光学系统调制成两路激光而产生的。3.如权利要求2所述的方法，其中所述激光源为超短脉冲激光器。4.如权利要求3所述的方法，其中所述超短脉冲激光器是波长范围为266-1064nm的纳秒、皮秒或飞秒激光器。5.如权利要求1所述的方法，其中所述加工对象物为透明材料。6.如权利要求5所述的方法,其中所述透明材料为GoriI la、Sodalime或Dragontrail玻璃。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一激光束与所述第二激光束相对于所述加工对象物大体同轴布置。8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一激光束与所述第二激光束以规定间隔由加工对象物的外侧向其内部逐层地对加工对象物进行切割。9...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，狄建科，益凯劼，张子国，闫华，
申请(专利权)人：苏州德龙激光有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。