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激光切割技术在玻璃行业的应用
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激光切割技术在玻璃行业的应用

作者:小编    发布时间:2020-10-15 16:49:13     浏览次数 :


一种新技(ji)(ji)术使利用封(feng)离式(shi)CO2激光器直接在玻(bo)(bo)璃上(shang)打(da)(da)出(chu)轮廓(kuo)鲜(xian)明的(de)(de)(de)(de)高质(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)标记成为可(ke)(ke)能,这是(shi)一种可(ke)(ke)以取代昂贵的(de)(de)(de)(de)固体激光器和传统玻(bo)(bo)璃打(da)(da)标方法(fa)的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)术(25W CO2激光器即可(ke)(ke)满足大(da)多(duo)数在玻(bo)(bo)璃上(shang)打(da)(da)标的(de)(de)(de)(de)要求)。CO2激光器通过破(po)坏玻(bo)(bo)璃表(biao)面在玻(bo)(bo)璃上(shang)打(da)(da)标,因而在玻(bo)(bo)璃上(shang)出(chu)现(xian)一定(ding)数量(liang)的(de)(de)(de)(de)裂纹是(shi)允许的(de)(de)(de)(de),但过量(liang)的(de)(de)(de)(de)裂纹会(hui)导致标记不清晰、材(cai)料(liao)强度潜在变弱(ruo),更严重(zhong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)使基(ji)片变得疏(shu)松(song)。
 
  在打标过程(cheng)中精确控制材料(liao)的裂纹量就(jiu)能避免这些问题。
 
    有三(san)种方法可用(yong)于控制玻(bo)璃表(biao)面(mian)上产生的裂纹类型和数量:
 
    第一(yi)(yi)种(zhong)方(fang)法(fa)是采用(yong)(yong)多次激光(guang)(guang)辐(fu)射(she);第二种(zhong)方(fang)法(fa)是采用(yong)(yong)离(li)散点形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)环状(zhuang)裂(lie)(lie)纹(wen)(wen);第三(san)种(zhong)方(fang)法(fa)是产生(sheng)龟裂(lie)(lie)状(zhuang)表面裂(lie)(lie)纹(wen)(wen)。采用(yong)(yong)一(yi)(yi)次激光(guang)(guang)辐(fu)射(she)可在玻(bo)璃(li)上(shang)产生(sheng)一(yi)(yi)种(zhong)轮(lun)廓(kuo)鲜明的(de)(de)(de)可见标(biao)记(ji),但是裂(lie)(lie)纹(wen)(wen)和应力图(tu)案的(de)(de)(de)方(fang)向将向垂(chui)直于激光(guang)(guang)移动(dong)的(de)(de)(de)方(fang)向扩(kuo)展。标(biao)记(ji)打印后(hou)短时(shi)间(jian)内甚至(zhi)几天后(hou),这些垂(chui)直于激光(guang)(guang)移动(dong)方(fang)向的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)纹(wen)(wen)将形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)新的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)纹(wen)(wen),扩(kuo)展到原标(biao)记(ji)外附近区(qu)域(yu)(yu)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)碎片,从而影响标(biao)记(ji)的(de)(de)(de)清晰(xi)度(du)。利用(yong)(yong)多次激光(guang)(guang)辐(fu)射(she),使与标(biao)记(ji)区(qu)域(yu)(yu)相邻的(de)(de)(de)区(qu)域(yu)(yu)通(tong)过(guo)热(re)传(chuan)导被加热(re),从而使这些区(qu)域(yu)(yu)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)应力梯度(du),减少二次破裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)可能性。采用(yong)(yong)这种(zhong)方(fang)法(fa)在钠(na)钙玻(bo)璃(li)和硼硅酸盐玻(bo)璃(li)上(shang)打标(biao)十分有(you)效(xiao)。一(yi)(yi)次激光(guang)(guang)辐(fu)射(she)在熔成(cheng)(cheng)(cheng)氧化(hua)硅玻(bo)璃(li)和石英玻(bo)璃(li)上(shang)打标(biao)比较(jiao)有(you)效(xiao),因为这两种(zhong)材(cai)料膨胀(zhang)系数很低。
 
    第二种方法(fa)是利用一系列环状(zhuang)裂(lie)(lie)纹(wen)(wen)形(xing)成(cheng)文字(zi)、条形(xing)码(ma)、方块或矩形(xing)码(ma)以及(ji)其他形(xing)状(zhuang)码(ma)图案(an)。玻(bo)(bo)璃通过加热和冷却循环产(chan)(chan)生低(di)密度(du)(du)环状(zhuang)裂(lie)(lie)纹(wen)(wen)。玻(bo)(bo)璃加热时(shi)产(chan)(chan)生膨胀挤压周(zhou)围材料(liao),当(dang)温(wen)度(du)(du)升高(gao)到玻(bo)(bo)璃软(ruan)化点温(wen)度(du)(du)时(shi),玻(bo)(bo)璃快速膨胀形(xing)成(cheng)一个低(di)密度(du)(du)材料(liao)的凸(tu)出玻(bo)(bo)璃表面(mian)的圆顶(ding)。加热后玻(bo)(bo)璃收缩(suo)到初(chu)始表面(mian)位(wei)置(zhi),但是这个弛豫时(shi)间正是整个低(di)密度(du)(du)形(xing)成(cheng)的时(shi)间,使(shi)其无(wu)法(fa)恢复到软(ruan)化温(wen)度(du)(du)之前(qian)的起始位(wei)置(zhi)。
 
   采用三种不同的(de)标记方法用CO2激(ji)光器在玻璃上打标,即(ji)多次激(ji)光通过(guo);离(li)散点形成环(huan)状裂纹和产生龟裂状的(de)表(biao)面裂纹。
 
   由于光斑能(neng)量呈高斯分布,因此光斑中心(xin)处(chu)的温度(du)较高。当(dang)这个(ge)高温区回到接(jie)近起始(shi)位置时(shi),在(zai)这个(ge)区域形(xing)(xing)成环(huan)状(zhuang)(zhuang)裂纹的中心(xin)。在(zai)低密度(du)形(xing)(xing)成区和(he)标准密度(du)区之(zhi)间的接(jie)合处(chu)形(xing)(xing)成稳(wen)定(ding)的环(huan)状(zhuang)(zhuang)裂纹。这种方法(fa)适(shi)合于在(zai)普通(tong)光学材料和(he)回火(huo)玻(bo)璃(li)、化学增强玻(bo)璃(li)或者普通(tong)钠钙浮(fu)法(fa)玻(bo)璃(li)上(shang)打标。
 
    第三种方(fang)(fang)法也是(shi)(shi)采用(yong)(yong)同样的(de)(de)加热和冷却过(guo)程,都(dou)是(shi)(shi)使某一特定(ding)体积(ji)的(de)(de)玻璃(li)表面(mian)发生变(bian)化。但是(shi)(shi)第三种方(fang)(fang)法所(suo)用(yong)(yong)光斑的(de)(de)尺寸比较大,在两种密度区(qu)域接(jie)合处(chu)的(de)(de)界线没有环状(zhuang)裂(lie)纹方(fang)(fang)法那样分(fen)明。这种方(fang)(fang)法产生的(de)(de)标(biao)记(ji)不(bu)是(shi)(shi)立即(ji)就能看(kan)得见的(de)(de),要求稍微(wei)(wei)加压之后才(cai)开始沿激光标(biao)记(ji)区(qu)域产生格状(zhuang)裂(lie)纹。用(yong)(yong)所(suo)产生的(de)(de)无(wu)碎片龟(gui)裂(lie)状(zhuang)条纹填充图案形(xing)成文字、图形(xing)和各(ge)种码。因为(wei)这种方(fang)(fang)法要求纯质(zhi)表面(mian),所(suo)以用(yong)(yong)高质(zhi)量的(de)(de)汽车玻璃(li)能打印出清晰的(de)(de)标(biao)记(ji)。

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