一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法，方法包括：在玻璃上开一个比成品通孔的尺寸小的孔，激光成丝切割制备成品外形切割线和裂片辅助线，利用激光裂片设备先照射裂片辅助线，再照射成品外形切割线，得到要制作的成品通孔，本发明专利技术在激光裂片时从小孔释放玻璃应力，从而让废料脆性脱离，这种脆性掉片方式保留了激光成丝切割效果，不会产生大的崩边披锋，提高产品的外观质量；而且这种脆性掉片方式立竿见影，边角料脱离速度快，提升了生产效率；而且这种脆性掉片方式不再使用化学药品进行液抛，降低了液抛所产生的划伤等不良风险，提高了生产良率，不使用化学药品，节约污水处理成本，也提升加工过程中的环保性。也提升加工过程中的环保性。也提升加工过程中的环保性。

【技术实现步骤摘要】
一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法


[0001]本专利技术涉及玻璃激光打孔，尤其涉及一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法。

技术介绍

[0002]目前，针对玻璃激光打孔的方式有激光熔融(Fusion)、激光烧蚀(Ablation)和激光成丝(Filamentation)加液抛裂片三种方式：激光熔融打孔是对材料进行局部加热直至超过熔点，使用喷嘴高压气体将熔化残渣吹离形成孔；激光烧蚀打孔是使用激光破坏材料分子间化学结构，在短时间内使材料气化形成孔；激光成丝使用合适的激光能量使材料改变物理和化学性质，再通过化学液体侵蚀材料被改变性质处，使其脱落掉片形成孔。
[0003]上述三种方式都有各自的局限性：激光熔融打孔效果的加工效率高，但边缘质量差,崩边＞100um；激光烧蚀打孔效率低且打孔崩边较大＞50um，截面锥度大于5
°
；激光成丝加液抛裂片的方式，激光成丝切割边缘质量高，但切割后废料无法直接脱离，需要使用氢氧化钾、氢氟酸等碱性或酸性的化学液体进行长时间浸泡辅助掉片，产品性能及工艺效果无法保证，且酸碱性液体不环保；
[0004]在加工外观精度要求更高、生产效率需要更快的产品时，以上几种激光打孔方式，打孔效果无法满足。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法，所述方法包括：
[0007]步骤一：以要制作的成品通孔的圆心为圆心，在玻璃上开一个比成品通孔的尺寸小的孔作为应力释放孔用来释放后续产生的玻璃应力；
[0008]步骤二：激光成丝切割制备成品外形切割线和裂片辅助线，所述成品外形切割线为要制作的所述成品通孔的轮廓线，所述裂片辅助线位于所述成品外形切割线内且包绕所述应力释放孔绘制，所述裂片辅助线将所述成品外形切割线和所述应力释放孔之间的区域划分为朝向所述应力释放孔的多个锐角区域和朝向所述成品外形切割线的多个扇形区域；
[0009]步骤三：利用激光裂片设备先照所述射裂片辅助线使多个所述锐角区域先行脱落，然后再照射所述成品外形切割线使多个所述扇形区域脱落得到要制作的成品通孔。
[0010]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，所述步骤一中，是利用激光熔融切割设备切割得到所述应力释放孔。
[0011]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，所述步骤一中，是利用激光熔融切割设备，制备宽度为1mm的环形通槽，环形通槽内部废料脱落得到所述应力释放孔。
[0012]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，所述应力释
放孔、所述成品通孔为同心的圆孔，所述应力释放孔的孔径不小于所述成品通孔的孔径的1/3。
[0013]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，多个所述锐角区域和多个所述扇形区域均是环绕所述应力释放孔的圆心均匀布置。
[0014]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，所述锐角区域的数量为六个，所述扇形区域的数量为六个。
[0015]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，所述成品外形切割线是直径2至3um的激光孔排列形成的圆线，所述裂片辅助线是直径2至3um的激光孔排列组成的多条直线，所述多条直线首尾相接组成与所述应力释放孔同心的六角星型图案。
[0016]进一步地，在本专利技术所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法中，所述步骤三中是利用CO2激光裂片设备照射。
[0017]本专利技术的利用激光成丝切割高精度通孔的方法，具有以下有益效果：本专利技术在激光成丝切割加液抛裂片的方式上进行改进，优化其废料脱离方式，在成丝切割前用切割一个释放应力的小孔，在激光裂片时从小孔释放玻璃应力，从而让废料脆性脱离，这种脆性掉片方式保留了激光成丝切割效果，不会产生大的崩边披锋，提高产品的外观质量；而且这种脆性掉片方式立竿见影，边角料脱离速度快，提升了生产效率；而且这种脆性掉片方式不再使用化学药品进行液抛，降低了液抛所产生的划伤等不良风险，提高了生产良率，不使用化学药品，节约污水处理成本，也提升加工过程中的环保性；另外，本专利技术采用激光成丝切割与CO2激光裂片相结合制作出来的产品，切割边缘质量高，崩边小于10um,截面锥度小于2
°
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
[0019]图1是本专利技术利用激光成丝切割高精度通孔的方法的流程示意图；
[0020]图2是激光熔融切割制备小孔的示意图；
[0021]图3是激光成丝切割制备成品外形切割线和裂片辅助线的示意图；
[0022]图4是照射裂片辅助线之后的示意图；
[0023]图5是照射成品外形切割线之后的示意图。
具体实施方式
[0024]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本专利技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0025]参考图1，本专利技术的利用激光成丝切割高精度通孔的方法包括：
[0026]步骤一S1：以要制作的成品通孔的圆心为圆心，在玻璃上开一个比成品通孔的尺寸小的孔作为应力释放孔用来释放后续产生的玻璃应力；
[0027]具体的，所述步骤一中是利用激光熔融切割设备切割得到所述应力释放孔。以成品通孔为圆孔为例，所述步骤一中，是利用激光熔融切割设备，制备宽度为1mm的环形通槽3，环形通槽3内部废料4脱落得到所述应力释放孔。
[0028]具体的，应力释放孔的形状与成品通孔一致，且两者同心，本实施例中所述应力释放孔、所述成品通孔为同心的圆孔，所述应力释放孔的孔径不小于所述成品通孔的孔径的1/3。当然，在其他实施例中，应力释放孔、成品通孔还可以是其他形状。
[0029]以要制作30mm的直径的成品通孔为例。参考图2，在100mm*100mm*0.3mm的透明玻璃1上，利用激光熔融切割设备，制备宽度为1mm、外圆直径为10mm环形通槽3，环形通槽3融通完毕时则内部废料4脱落即可得到直径为10mm的小孔2，该小孔2即是本步骤要制得的应力释放孔。本步骤中利用激光熔融切割制备通小孔2的目的，是后续步骤三中在裂片时玻璃应力从此小孔2处释放。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用激光成丝切割高精度通孔的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一：以要制作的成品通孔的圆心为圆心，在玻璃上开一个比成品通孔的尺寸小的孔作为应力释放孔用来释放后续产生的玻璃应力；步骤二：激光成丝切割制备成品外形切割线和裂片辅助线，所述成品外形切割线为要制作的所述成品通孔的轮廓线，所述裂片辅助线位于所述成品外形切割线内且包绕所述应力释放孔绘制，所述裂片辅助线将所述成品外形切割线和所述应力释放孔之间的区域划分为朝向所述应力释放孔的多个锐角区域和朝向所述成品外形切割线的多个扇形区域；步骤三：利用激光裂片设备先照所述射裂片辅助线使多个所述锐角区域先行脱落，然后再照射所述成品外形切割线使多个所述扇形区域脱落得到要制作的成品通孔。2.根据权利要求1所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法，其特征在于，所述步骤一中，是利用激光熔融切割设备切割得到所述应力释放孔。3.根据权利要求2所述的利用激光成丝切割高精度通孔的方法，其特征在于，所述步骤一中，是利用激光熔融切割设...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，陈悦艺，蔡君古，
申请(专利权)人：伯恩光学惠州有限公司，
类型：发明
国别省市：