激光切割强化玻璃的工艺比较与研究

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近年来,随着IT产业的迅速发展,各种显示器等高科技电子显示产品应运而生,对玻璃的切割质量要求也越来越高。传统的机械切割法由于切割质量和效率低下,因而很难满足市场的要求。相比而言,激光切割玻璃更具有优势,激光切割玻璃不仅能够得到光滑平直、无毛刺和微裂纹的玻璃切口,而且可以通过数控编程就可实现各种曲线的切割,不需要二次加工。因此,研究激光切割玻璃的技术对我国的玻璃加工行业、满足人们对高质量玻璃日益增长的需求具有非常重要的意义。   本文通过对国内外激光切割玻璃现状的总结和分析,将激光切割玻璃分为两种方法,熔融切割法和裂纹控制法。同时在本课题中,选用紫外(355nm)激光和红外(1064nm)激光进行这两种方法的试验研究。   在本课题中,简要介绍了强化玻璃及其性能,以及紫外激光和红外激光切割设备系统,包括激光器、光路系统、控制系统、加工平台和冷却系统等。从理论上分析了紫外激光和红外激光切割玻璃的原理。研究了紫外激光与材料的作用机理,分析了紫外激光与材料作用过程中产生的光化学效应和光热效应。根据瞬态热传导、热弹性力学及脆性断裂力学的基本理论分析了控制裂纹法激光切割过程中的红外激光与玻璃材料的作用机理、扩展机理及裂纹扩展条件。进行了紫外激光和红外激光切割玻璃的实验,系统研究和分析了紫外激光和红外激光切割系统中各参数对切割质量的影响,获得了优化的工艺参数。
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