CN115215538A - 一种玻璃的激光切孔方法及激光切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃的激光切孔方法及激光切割装置,玻璃的激光切孔方法包括:用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件切割形成切缝,切缝为边缘光滑的闭环,切缝将玻璃工件分隔为位于切缝内的内侧玻璃和位于切缝外的外侧玻璃;使内侧玻璃和外侧玻璃形成预定温度差,内侧玻璃的温度低于外侧玻璃的温度;对内侧玻璃沿其厚度方向施加压力,使内侧玻璃和外侧玻璃沿着切缝脱离。采用本方案可以快速地将孔内切割废料脱离,从而高效地实现对玻璃孔状结构加工,并保证孔状结构的加工精度。
Description
技术领域
本发明属于玻璃切割技术领域,尤其涉及一种玻璃的激光切孔方法及激光切割装置。
背景技术
一些玻璃产品的生产过程中,需要对玻璃进行切割,玻璃的切割方法是影响其加工效率、良率和成本的主要因素。
目前主要的玻璃切割工艺有酸蚀刻工艺、机械切割工艺、激光切割工艺等几种。由于效率和成本原因,酸蚀刻玻璃工艺逐渐被抛弃。而机械切割精度较差,切割时需要水冷却,切割后需要抛光等处理,操作复杂,目前主要应用于要求较低的普通玻璃加工中。而激光切割的无接触加工、无污染、精度高等特性就可以避免前述两种切割工艺存在的问题,激光加工在玻璃切割中的应用已经非常普遍,激光切割也分很多种,如消融式加工、超快激光蚀刻加工、热裂法裂片等。
然而采用一般的激光切割工艺加工精度要求高的孔状结构时,存在生产效率低,难以保证加工精度的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种玻璃的激光切孔方法及激光切割装置,能够高效地实现对玻璃孔状结构加工,并保证孔状结构的加工精度。
为解决上述技术问题,本发明是这样实现的,提供一种玻璃的激光切孔方法,包括:
用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件切割形成切缝,所述切缝为边缘光滑的闭环,所述切缝将所述玻璃工件分隔为位于切缝内的内侧玻璃和位于切缝外的外侧玻璃;
使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃形成预定温度差,所述内侧玻璃的温度低于所述外侧玻璃的温度;
对所述内侧玻璃沿其厚度方向施加压力,使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃沿着所述切缝脱离。
进一步地,在所述用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件切割形成切缝之前,还包括:
设定所述红外皮秒贝塞尔激光的切割参数,调试所述红外皮秒贝塞尔激光的焦点至所述玻璃工件的表面;所述切割参数包括激光功率、激光脉冲频率和脉宽,所述激光功率为10-100W,所述激光脉冲频率为50-1000KHz,所述脉宽≤15ps。
进一步地,所述使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃形成预定温度差,所述内侧玻璃的温度低于所述外侧玻璃的温度,包括:
使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃升温至第一预定温度;
将所述内侧玻璃降温至第二预定温度,所述预定温度差为所述第一预定温度和所述第二预定温度之差,所述预定温度差在100-400℃。
进一步地,所述使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃升温至第一预定温度;将所述内侧玻璃降温至第二预定温度,包括:
将切割后的所述玻璃工件放置于加热垫块上,直至所述玻璃工件的温度达到所述第一预定温度,所述第一预定温度在150-450℃;
将冷却块贴附于所述内侧玻璃的一侧,直至所述内侧玻璃的温度达到所述第二预定温度,所述第二预定温度在15-60℃。
进一步地,所述对所述内侧玻璃沿其厚度方向施加压力,包括:
向所述冷却块施加朝向所述内侧玻璃的压力,使得所述内侧玻璃和所述外侧玻璃的压强差大于10kPa。
进一步地,在所述用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件切割形成切缝之前,还包括:
对玻璃工件进行预加热,使所述玻璃工件达到第三预定温度,所述第三预定温度大于100℃。
进一步地,所述玻璃工件的厚度在0.1-2mm,所述玻璃工件的膨胀系数大于66.7×10^-7/℃,所述切缝轮廓的最小宽度大于等于6mm。
进一步地,提供一种激光切割装置,包括机座、激光切割组件、加热组件、冷却组件和加压组件,所述激光切割组件、所述加热组件、所述冷却组件和所述加压组件均装配于所述机座;
所述激光切割组件能够产生红外皮秒贝塞尔激光,并使所述红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件切割形成切缝,所述切缝为边缘光滑的闭环,所述切缝将所述玻璃工件分隔为位于切缝内的内侧玻璃和位于切缝外的外侧玻璃;
所述加热组件用于放置所述玻璃工件,所述加热组件用于使所述玻璃工件升温;
所述冷却组件用于对所述内侧玻璃降温,使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃形成预定温度差,所述内侧玻璃的温度低于所述外侧玻璃的温度;
所述加压组件用于向所述内侧玻璃沿其厚度方向施加压力,使所述内侧玻璃和所述外侧玻璃沿着所述切缝脱离。
进一步地,所述激光切割组件包括红外皮秒激光器、光束传导结构及整形结构和聚焦结构,所述红外皮秒激光器用于产生红外皮秒激光,所述红外皮秒激光经所述光束传导结构传导至所述整形结构,所述整形结构将所述红外皮秒激光整形为红外皮秒贝塞尔激光,所述聚焦结构用于调整所述红外皮秒贝塞尔激光的焦点。
进一步地,所述加热组件包括加热炉和加热垫块,所述加热炉装配于所述机座,所述加热垫块装配于所述加热炉上,所述加热炉用于对所述加热垫块加热,所述加热垫块用于承载所述玻璃工件;
所述冷却组件包括驱动机构、冷却块和冷却装置,所述驱动机构装配于所述机座,所述冷却块连接于所述驱动机构,所述驱动机构用于带动所述冷却块在所述加热垫块上移动,所述冷却装置装配于所述机架并与所述冷却块相连,所述冷却装置用于给所述冷却块降温。
本发明中玻璃的激光切孔方法及激光切割装置与现有技术相比,有益效果在于:
通过红外皮秒贝塞尔激光对玻璃工件进行切割,可以使得切缝缝宽只有1-3um,切割的形状精度更高,在切割完成之后,使内侧玻璃和外侧玻璃形成预定温度差,且内侧玻璃的温度低于外侧玻璃的温度,由于温度不同,内侧玻璃的膨胀程度比外侧玻璃的膨胀程度小,因此,切缝的缝宽会变大,之后沿内侧玻璃的厚度方向对其施加压力,即可使内侧玻璃与外侧玻璃脱离,形成精密的孔状特征。采用本方案可以快速地将孔内切割废料脱离,从而高效地实现对玻璃孔状结构加工,并保证孔状结构的加工精度。
附图说明
图1是本发明实施例中玻璃的激光切孔方法的流程示意图;
图2是本发明实施例中激光切割装置在实现激光切孔方法的各个步骤时相应部件的位置布局示意图。
在附图中,各附图标记表示:11、红外皮秒激光器;12、光束传导结构及整形结构;13、聚焦结构;21、加热炉;22、加热垫块;31、冷却块;32、冷却装置;4、加压组件;10、玻璃工件;101、内侧玻璃;102、外侧玻璃。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例:
玻璃的生产过程中,玻璃的切割方法是影响其加工效率、良率和成本的主要因素。目前主要的玻璃切割工艺有酸蚀刻工艺、机械切割工艺、激光切割等几种,由于效率和成本原因,酸蚀刻玻璃工艺逐渐被抛弃,机械切割精度较差,切割时需要水冷却,切割后需要抛光等处理,目前主要是应用于要求较低的普通玻璃加工中。而激光切割的无接触加工、无污染、精度高等特性就可以避免这些问题的出现,激光加工在现代工业已经得到了广泛的应用,在玻璃切割中的应用已经非常普遍。激光切割也分很多种,如消融式加工、超快激光蚀刻加工、热裂法裂片、超快激光贝塞尔切割。但消融式加工方式需要将材料融化,效率较低,超快激光蚀刻加工和热裂片法不适于加工孔状特征,且效率不高,而超快激光贝塞尔切割圆孔时由于切缝极小,存在着中心切割废料难以取下的问题,如手机背面盖板上摄像头孔的切割,取废料的困难大大限制了产品的良率和生产效率。
在本实施例中,为了解决上述问题,结合图1-2,提供一种玻璃的激光切孔方法,包括:
用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件10切割形成切缝,切缝为边缘光滑的闭环,切缝将玻璃工件10分隔为位于切缝内的内侧玻璃101和位于切缝外的外侧玻璃102;
使内侧玻璃101和外侧玻璃102形成预定温度差,内侧玻璃101的温度低于外侧玻璃102的温度;
对内侧玻璃101沿其厚度方向施加压力,使内侧玻璃101和外侧玻璃102沿着切缝脱离。
通过红外皮秒贝塞尔激光对玻璃工件10进行切割,可以使得切缝缝宽只有1-3um,切割的形状精度更高,在切割完成之后,使内侧玻璃101和外侧玻璃102形成预定温度差,且内侧玻璃101的温度低于外侧玻璃102的温度,由于温度不同,内侧玻璃101的膨胀程度比外侧玻璃102的膨胀程度小,因此,切缝的缝宽会变大,之后沿内侧玻璃101的厚度方向对其施加压力,即可使内侧玻璃101与外侧玻璃102脱离,形成精密的孔状特征。采用本方案可以快速地将孔内切割废料脱离,从而高效地实现对玻璃孔状结构加工,并保证孔状结构的加工精度。
在本工艺中,玻璃工件10的厚度在0.1-2mm,例如0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm、1.9mm等等,玻璃工件10的膨胀系数大于66.7×10^-7/℃,如75.8×10^-7/℃、80.7×10^-7/℃、90.6×10^-7/℃、107.9×10^-7/℃等等,切缝轮廓的最小宽度(以两平行线朝相互靠近的方向对切缝外轮廓抵顶,两平行线所能达到的最小距离)大于等于6mm,例如7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm等等,从而保证切孔操作和后续废料脱离操作的可靠性,下面将对本实施例的玻璃的激光切孔方法做详细介绍:
S100、对玻璃工件10进行预加热,使玻璃工件10达到第三预定温度,第三预定温度大于100℃;
具体的,在本步骤中,将玻璃工件10放置在加热垫块22上,使用加热炉21对加热垫块22进行加热,加热垫块22的热量传导给玻璃工件10,从而使得玻璃工件10整体升温,第三预定温度可以设定为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等等,通过将玻璃工件10加热到第三预定温度,可以使得玻璃工件10受热膨胀,从而有一定的形变量,并且,由于玻璃工件10的温度已经在较高的范围内,用红外皮秒贝塞尔激光对玻璃工件10进行切割时无需用更高的功率也能达到较高的切割效率;在本步骤中,为了方便准确地监测当前玻璃工件10的温度,可以采用测温枪对玻璃工件10进行实时测温,当检测到玻璃工件10的当前温度达到了第三预定温度时,进行下一道工序S200。
S200、用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件10切割形成切缝,切缝为边缘光滑的闭环,切缝将玻璃工件10分隔为位于切缝内的内侧玻璃101和位于切缝外的外侧玻璃102;
具体的,本步骤包括:
设定红外皮秒贝塞尔激光的切割参数,调试红外皮秒贝塞尔激光的焦点至玻璃工件10的表面;切割参数包括激光功率、激光脉冲频率和脉宽,激光功率为10-100W,激光脉冲频率为50-1000KHz,脉宽≤15ps;其中,激光功率可以为20W、30W、40W、50W、60W、70W、80W、90W等等;激光脉冲频率可以为100KHZ、200KHZ、300KHZ、400KHZ、500KHZ、600KHZ、700KHZ、800KHZ、900KHZ等等,脉宽可以为1ps、2ps、3ps、4ps、5ps、6ps、7ps、8ps、9ps、10ps、11ps、12ps、13ps、14ps等等。采用上述参数的红外皮秒贝塞尔激光可以在保证切割效率的条件下使得切割玻璃的切缝较小,从而使加工出的孔结构精度更高。
使红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件10切割形成切缝,在本方案中,切缝优选为圆形和椭圆形,切缝也可以是各内角均大于90°且各角部位置具有圆倒角的多边形形状,尤其是边数大于5的正多边形,应当理解,预定加工轨迹即与需要加工出的切缝对应的图案,预定加工轨迹可以预先在激光切割设备的控制器中设定,在切割过程中,玻璃工件10保持放置在加热垫块22上,加热垫块22上开设有让位孔,玻璃工件10的被切割区域正对于让位孔,因此,激光切割过程中不会产生干涉,使得激光切割过程可靠。
S300、使内侧玻璃101和外侧玻璃102形成预定温度差,内侧玻璃101的温度低于外侧玻璃102的温度;
本步骤包括使内侧玻璃101和外侧玻璃102升温至第一预定温度;将内侧玻璃101降温至第二预定温度,预定温度差为第一预定温度和第二预定温度之差,预定温度差在100-400℃。
具体的,将切割后的玻璃工件10放置于加热垫块22上,直至玻璃工件10的温度达到第一预定温度,第一预定温度在150-450℃,第一预定温度可以是200℃、250℃、300℃、350℃、400℃等等;应当理解,玻璃工件10从预加热、切割和切割后的过程可以分别放置在不同的加热垫块22上,各加热垫块22可以保持为不同的温度,在不同的工序中可以将玻璃工件10转移到相应的加热垫块22上,因此,各工序均可以使玻璃工件10保持在一个稳定的温度范围内,切割过程时可以将玻璃工件10的温度保持在某个第一预定温度值附近,例如保持在该第一预定温度值的正负2℃,以300℃为例,在切割过程中,玻璃工件10的温度可以保持在298℃-302℃之间,在稳定的温度范围内玻璃工件10各部分的膨胀程度均匀,因此,切割的形状精度更高;当然,为了提高切孔的效率,以及简化激光切割设备的结构,玻璃工件10从预加热、切割和切割后的过程中,可以将玻璃工件10始终放置在加热垫块22上,因此玻璃工件10的温度可以一直保持在上升的状态,切割的操作可以在玻璃工件10达到某一第一预定温度时开始,并且,切割的最后动作时玻璃工件10的温度还在第一预定温度的范围内,这样,在切割的同时玻璃工件10依然在升温,这样不需要转移玻璃工件10的操作,可以减少工艺流程,缩短工艺时间,提高效率。
将冷却块31贴附于内侧玻璃101的一侧,直至内侧玻璃101的温度达到第二预定温度,第二预定温度在15-60℃。
具体的,冷却块31可以连接水冷装置,因此,将冷却块31贴附于内侧玻璃101的一侧时,可以将内侧玻璃101降温至第二预定温度,第二预定温度可以是20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃等等,第一预定温度和第二预定温度之差为预定温度差,预定温度差优选为200℃-240℃,如210℃、220℃、230℃等,在这个预定温度差范围内可以使得内侧玻璃101和外侧玻璃102更容易脱离。
S400、对内侧玻璃101沿其厚度方向施加压力,使内侧玻璃101和外侧玻璃102沿着切缝脱离。
向冷却块31施加朝向内侧玻璃101的压力,使得内侧玻璃101和外侧玻璃102的压强差大于10kPa,压强差可以是20kPa、30kPa、40kPa、50kPa、60kPa、70kPa、80kPa等等,在本步骤中,冷却块31可以采用制冷铜块,冷却块31本身具有重量,因此,可以适当设置冷却块31本身的重量,使得冷却块31压在内侧玻璃101时即使得内侧玻璃101和外侧玻璃102的压强差达到能够脱离的值,这样可以简化设备结构;在冷却块31质量不足以使内侧玻璃101脱离的情况下,可以通过加压气缸对冷却块31施加压力的方式增加对内侧玻璃101的压强,以使内侧玻璃101和外侧玻璃102脱离。
采用上述激光切孔方法可以方便快捷地在玻璃上加工出圆孔、椭圆孔等孔状特征,可以在保证加工精度的条件下提高切孔效率,适于工业应用。
进一步地,提供一种激光切割装置,用于实现上述的激光切孔方法,激光切割装置包括机座、激光切割组件、加热组件、冷却组件和加压组件4,激光切割组件、加热组件、冷却组件和加压组件4均装配于机座;
激光切割组件能够产生红外皮秒贝塞尔激光,并使红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件10切割形成切缝,切缝为边缘光滑的闭环,切缝将玻璃工件10分隔为位于切缝内的内侧玻璃101和位于切缝外的外侧玻璃102;
加热组件用于放置玻璃工件10,加热组件用于使玻璃工件10升温;
冷却组件用于对内侧玻璃101降温,使内侧玻璃101和外侧玻璃102形成预定温度差,内侧玻璃101的温度低于外侧玻璃102的温度;
加压组件4用于向内侧玻璃101沿其厚度方向施加压力,使内侧玻璃101和外侧玻璃102沿着切缝脱离。
具体的,激光切割组件包括红外皮秒激光器11、光束传导结构及整形结构12和聚焦结构13,红外皮秒激光器11用于产生红外皮秒激光,红外皮秒激光经光束传导结构传导至整形结构,整形结构将红外皮秒激光整形为红外皮秒贝塞尔激光,聚焦结构13用于调整红外皮秒贝塞尔激光的焦点。
加热组件包括加热炉21和加热垫块22,加热炉21装配于机座,加热垫块22装配于加热炉21上,加热炉21用于对加热垫块22加热,加热垫块22用于承载玻璃工件10,加热垫块22采用氧化铝块,加热垫块22上开设有让位孔;
冷却组件包括驱动机构、冷却块31和冷却装置32,驱动机构装配于机座,冷却块31连接于驱动机构,驱动机构用于带动冷却块31在加热垫块22上移动,冷却装置32装配于机架并与冷却块31相连,冷却装置32用于给冷却块31降温。冷却块31采用制冷铜块,冷却装置32采用水冷装置,驱动机构可以将冷却块31移动至内侧玻璃101上方,从而使得冷却块31和内侧玻璃101的一侧贴紧。
加压组件4可以采用加压气缸,此外,激光切割装置还可以包括测温枪,测温枪用于监测玻璃工件10的当前温度,以用于判断切割时机、冷却时机以及加压时机。
本方案的激光切孔方法所采用的玻璃包括康宁一代、康宁二代、康宁三代、康宁四代、康宁五代、康宁六代、康宁七代玻璃等,只要满足上述工艺中对玻璃的参数要求即可。
下面提供一个激光切孔方法应用在康宁三代玻璃的示例:
在步骤S100中,使用加热炉对加热垫块进行加热,然后将需要切割的玻璃放在加热垫块上,使之达到设定温度,可以用测温枪进行温度监控。
表一:加热时间与加热温度之间的变化
根据表一中加热炉、加热垫块和玻璃的温度变化关系,在加热至100℃即加热6分钟时可以进行步骤S200,当然也可以通过测温枪测定玻璃达到100℃时进行步骤S200。
在S200步骤时,红外皮秒激光器发射出红外1064nm激光光束首先通过光束传导结构及整形结构整形光束,再通过聚焦结构聚焦在玻璃上,对玻璃进行切割,形成一个圆孔。
本方案采用的是厚度1.5mm的康宁三代玻璃,光束传导结构及整形结构括红外反射装置、扩束装置、傅里叶透镜装置,其中扩束镜倍数为2-8倍,聚焦结构聚焦后的光斑大小为1-3um,在切割过程中激光脉冲的切割点距在1-10um。
在S300步骤时,使用加热炉持续加热铝合金加热垫块,并将切割后的玻璃放置在铝合金垫块上均匀受热,直到测温枪监控玻璃温度达到220°,即加热第23分钟,开启制冷机,使水流在制冷装置中循环,将冷却块放置在切割孔内对玻璃进行降温,使玻璃产生热胀冷缩效应,孔内废料受冷收缩一定大小,达到可以经过S400进行落料的缝宽。
具体的,在本示例中,采用的玻璃的参数如下:
密度:2.39g/cm3
杨氏模量:70GPa
泊松比:0.22
剪切模量:28.5GPa
未强化维氏硬度(200g载荷):555kgf/mm2
强化维氏硬度(200g载荷):653kgf/mm2
断裂韧性:0.66MPam0.5
膨胀系数(0-300℃):75.8×10-7/℃
玻璃从室温20°加热到220°,再对孔内制冷至室温20°使圆孔收缩,产生一定缝宽。切割15mm圆孔可以算出膨胀大小为22.7um,孔内玻璃进行冷却后就会产生单边11.35um的缝宽,足够工序S400进行落料。
在工序S400中,保持工序S300的***加热和孔内制冷,使用加压气缸对制冷块产生压力,即可使孔内废料自动落下。
在本方法其中一个实施例中,制冷块使用的是圆柱形铜块,直径8mm。当铜块质量达到53.08g时,将制冷铜块放在孔内不需加压气缸进行加压即可实现自动落料,此时玻璃表面压强=mg/s=1.034*10^4Pa,那么加压气缸只需加压到1*10^4Pa即可实现自动快速落料。
上述示例仅是用于理解玻璃的激光切孔方法,在该方法的构思下,在实际应用时,该方法的各个步骤的参数及具体操作可以根据玻璃的特性、生产设备条件等适应性调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃的激光切孔方法,其特征在于,包括:
用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件(10)切割形成切缝,所述切缝为边缘光滑的闭环,所述切缝将所述玻璃工件(10)分隔为位于切缝内的内侧玻璃(101)和位于切缝外的外侧玻璃(102);
使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)形成预定温度差,所述内侧玻璃(101)的温度低于所述外侧玻璃(102)的温度;
对所述内侧玻璃(101)沿其厚度方向施加压力,使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)沿着所述切缝脱离。
2.根据权利要求1所述的玻璃的激光切孔方法,其特征在于,在所述用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件(10)切割形成切缝之前,还包括:
设定所述红外皮秒贝塞尔激光的切割参数,调试所述红外皮秒贝塞尔激光的焦点至所述玻璃工件(10)的表面;所述切割参数包括激光功率、激光脉冲频率和脉宽,所述激光功率为10-100W,所述激光脉冲频率为50-1000KHz,所述脉宽≤15ps。
3.根据权利要求1所述的玻璃的激光切孔方法,其特征在于,所述使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)形成预定温度差,所述内侧玻璃(101)的温度低于所述外侧玻璃(102)的温度,包括:
使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)升温至第一预定温度;
将所述内侧玻璃(101)降温至第二预定温度,所述预定温度差为所述第一预定温度和所述第二预定温度之差,所述预定温度差在100-400℃。
4.根据权利要求3所述的玻璃的激光切孔方法,其特征在于,所述使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)升温至第一预定温度;将所述内侧玻璃(101)降温至第二预定温度,包括:
将切割后的所述玻璃工件(10)放置于加热垫块(22)上,直至所述玻璃工件(10)的温度达到所述第一预定温度,所述第一预定温度在150-450℃;
将冷却块(31)贴附于所述内侧玻璃(101)的一侧,直至所述内侧玻璃(101)的温度达到所述第二预定温度,所述第二预定温度在15-60℃。
5.根据权利要求4所述的玻璃的激光切孔方法,其特征在于,所述对所述内侧玻璃(101)沿其厚度方向施加压力,包括:
向所述冷却块(31)施加朝向所述内侧玻璃(101)的压力,使得所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)的压强差大于10kPa。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的玻璃的激光切孔方法,其特征在于,在所述用红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件(10)切割形成切缝之前,还包括:
对玻璃工件(10)进行预加热,使所述玻璃工件(10)达到第三预定温度,所述第三预定温度大于100℃。
7.根据权利要求6所述的玻璃的激光切孔方法,其特征在于,所述玻璃工件(10)的厚度在0.1-2mm,所述玻璃工件(10)的膨胀系数大于66.7×10^-7/℃,所述切缝轮廓的最小宽度大于等于6mm。
8.一种激光切割装置,其特征在于,包括机座、激光切割组件、加热组件、冷却组件和加压组件(4),所述激光切割组件、所述加热组件、所述冷却组件和所述加压组件(4)均装配于所述机座;
所述激光切割组件能够产生红外皮秒贝塞尔激光,并使所述红外皮秒贝塞尔激光沿着预定加工轨迹对玻璃工件(10)切割形成切缝,所述切缝为边缘光滑的闭环,所述切缝将所述玻璃工件(10)分隔为位于切缝内的内侧玻璃(101)和位于切缝外的外侧玻璃(102);
所述加热组件用于放置所述玻璃工件(10),所述加热组件用于使所述玻璃工件(10)升温;
所述冷却组件用于对所述内侧玻璃(101)降温,使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)形成预定温度差,所述内侧玻璃(101)的温度低于所述外侧玻璃(102)的温度;
所述加压组件(4)用于向所述内侧玻璃(101)沿其厚度方向施加压力,使所述内侧玻璃(101)和所述外侧玻璃(102)沿着所述切缝脱离。
9.根据权利要求8所述的玻璃的激光切割装置,其特征在于,所述激光切割组件包括红外皮秒激光器(11)、光束传导结构及整形结构(12)和聚焦结构(13),所述红外皮秒激光器(11)用于产生红外皮秒激光,所述红外皮秒激光经所述光束传导结构传导至所述整形结构,所述整形结构将所述红外皮秒激光整形为红外皮秒贝塞尔激光,所述聚焦结构(13)用于调整所述红外皮秒贝塞尔激光的焦点。
10.根据权利要求8所述的玻璃的激光切割装置,其特征在于,所述加热组件包括加热炉(21)和加热垫块(22),所述加热炉(21)装配于所述机座,所述加热垫块(22)装配于所述加热炉(21)上,所述加热炉(21)用于对所述加热垫块(22)加热,所述加热垫块(22)用于承载所述玻璃工件(10);
所述冷却组件包括驱动机构、冷却块(31)和冷却装置(32),所述驱动机构装配于所述机座,所述冷却块(31)连接于所述驱动机构,所述驱动机构用于带动所述冷却块(31)在所述加热垫块(22)上移动,所述冷却装置(32)装配于所述机架并与所述冷却块(31)相连,所述冷却装置(32)用于给所述冷却块(31)降温。
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