CN107570889A - 一种激光切割陶瓷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光切割陶瓷的方法，包括以下调节切割系统中的激光器，通过对激光频率重新组合，使多个激光脉冲落到加工工件同一点，首先以较低功率激光多次扫描陶瓷体上需要切割的部位的同一加工路径，以不断推进加工深度，至一定厚度后，转而以高功率激光完成切割，在步骤五中，在所述陶瓷体的切割部位吹入压缩空气，吹走汽化的和或切割下来的材料。通过陶瓷激光切割的吸收剂涂覆于陶瓷表面后，可以增加陶瓷对激光的吸收率，涂覆吸收剂后的陶瓷激光加工效率、产品的良品率大大的提高，而该吸收剂是一种无污染的环保材料，不会增加加工过程中对环境的污染；且该方法工艺最为简单，可以将微裂纹尺寸控制在晶粒尺寸的范围，切割表面光洁无切痕。
Description
技术领域
本发明涉及切割陶瓷的方法，具体涉及一种激光切割陶瓷的方法。
背景技术
激光切割技术现已成为一种成熟的工业加工技术，除开传统的以金属作为切割的主要对象外，陶瓷等为切割对象的切割技术成为新兴的研究方向。帝尔激光在研究的过程中发现，陶瓷材料结构致密，并且具有一定的脆性，普通机械方式尽管可以加工，但是在加工过程中存在应力，尤其针对一些厚度很薄的陶瓷片，极易产生碎裂，同时陶瓷的激光吸收率较差，切割的过程中容易产生裂纹，和在切割过程中产等的废屑不便于清理，这使得陶瓷的加工成为了广泛应用的难点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服的现有的陶瓷切割加工过程中存在应力，尤其针对一些厚度很薄的陶瓷片，极易产生碎裂，同时陶瓷的激光吸收率较差，切割的过程中容易产生裂纹，和在切割过程中产等的废屑不便于清理，。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种高混凝土抗腐蚀性能的掺合料，作为本发明的一种优选技术方案，所述切割方法如下：
步骤一：选择陶瓷体上需要切割的部位；
步骤二：在陶瓷体上需要切割的部位进行描线，之后对陶瓷体上打点刻划或虚线刻划，虚线刻画与实际切割距离误差为1mm；
步骤三：首选在陶瓷体上需要切割的部位内涂上一层陶瓷激光切割的吸收剂；
步骤四：将陶瓷体上需要切割的部位固定在切割器的底部，所述的切割部位至少低于陶瓷激光切割的吸收剂层的1～2mm；
步骤五：调节切割系统中的激光器，通过对激光频率重新组合，使多个激光脉冲落到加工工件同一点，首先以较低功率激光多次扫描陶瓷体上需要切割的部位的同一加工路径，以不断推进加工深度，至一定厚度后，转而以高功率激光完成切割；
步骤六：还包括在步骤五中，在所述陶瓷体的切割部位吹入压缩空气，吹走汽化的和或切割下来的材料；
步骤七：分离陶瓷体和陶瓷体上需要切割的部位。
作为本发明的一种优选技术方案，所述激光头的喷气嘴设置在陶瓷体上需要切割部位上方0.15mm-0.3mm的位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述切割系统的内的切割器为二氧化碳激光切割器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述二氧化碳激光切割器切割8mm-10mm的所述陶瓷体需要60-120次激光的重复扫描“走刀”。
作为本发明的一种优选技术方案，所述激光器射出的频率为750Hz，能量为50w、脉宽为300us的脉冲激光，激光器的走刀速度为4mm每秒。
作为本发明的一种优选技术方案，所述陶瓷激光切割的吸收剂由胭脂红、聚乙烯醇、红墨水以及水按一定比例混合加热制成。
本发明的技术方案中，所述陶瓷激光切割的吸收剂涂覆于陶瓷表面后，可以增加陶瓷对激光的吸收率，涂覆吸收剂后的陶瓷激光加工效率、产品的良品率大大的提高，而该吸收剂是一种无污染的环保材料，不会增加加工过程中对环境的污染；该吸收剂属于水溶性材料，很容易清洗，不会对陶瓷本身性能产生影响。
本发明所达到的有益效果是：通过陶瓷激光切割的吸收剂涂覆于陶瓷表面后，可以增加陶瓷对激光的吸收率，涂覆吸收剂后的陶瓷激光加工效率、产品的良品率大大的提高，而该吸收剂是一种无污染的环保材料，不会增加加工过程中对环境的污染；该吸收剂属于水溶性材料，很容易清洗，不会对陶瓷本身性能产生影响，且该方法工艺最为简单，该方法更适用于以气化切割机制为主的陶瓷。采用调Q的CO2激光及纳秒级脉宽抑制裂纹，以气化多道切割方式对Si3N4陶瓷进行无损切割研究，可以将微裂纹尺寸控制在晶粒尺寸的范围，通过压缩气体清理切割部位的表面，切割表面光洁无切痕。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种高混凝土抗腐蚀性能的掺合料。
切割方法如下：
步骤一：选择陶瓷体上需要切割的部位；
步骤二：在陶瓷体上需要切割的部位进行描线，之后对陶瓷体上打点刻划或虚线刻划，虚线刻画与实际切割距离误差为1mm；
步骤三：首选在陶瓷体上需要切割的部位内涂上一层陶瓷激光切割的吸收剂；
步骤四：将陶瓷体上需要切割的部位固定在切割器的底部，的切割部位至少低于陶瓷激光切割的吸收剂层的1～2mm；
步骤五：调节切割系统中的激光器，通过对激光频率重新组合，使多个激光脉冲落到加工工件同一点，首先以较低功率激光多次扫描陶瓷体上需要切割的部位的同一加工路径，以不断推进加工深度，至一定厚度后，转而以高功率激光完成切割；
步骤六：还包括在步骤五中，在陶瓷体的切割部位吹入压缩空气，吹走汽化的和或切割下来的材料；
步骤七：分离陶瓷体和陶瓷体上需要切割的部位。
激光头的喷气嘴设置在陶瓷体上需要切割部位上方0.15mm-0.3mm的位置。
切割系统的内的切割器为二氧化碳激光切割器。
二氧化碳激光切割器切割8mm-10mm的陶瓷体需要60-120次激光的重复扫描“走刀”。
激光器射出的频率为750Hz，能量为50w、脉宽为300us的脉冲激光，激光器的走刀速度为4mm每秒。
陶瓷激光切割的吸收剂由胭脂红、聚乙烯醇、红墨水以及水按一定比例混合加热制成。
本发明的技术方案中，所述陶瓷激光切割的吸收剂涂覆于陶瓷表面后，可以增加陶瓷对激光的吸收率，涂覆吸收剂后的陶瓷激光加工效率、产品的良品率大大的提高，而该吸收剂是一种无污染的环保材料，不会增加加工过程中对环境的污染；该吸收剂属于水溶性材料，很容易清洗，不会对陶瓷本身性能产生影响
本发明所达到的有益效果是：通过陶瓷激光切割的吸收剂涂覆于陶瓷表面后，可以增加陶瓷对激光的吸收率，涂覆吸收剂后的陶瓷激光加工效率、产品的良品率大大的提高，而该吸收剂是一种无污染的环保材料，不会增加加工过程中对环境的污染；该吸收剂属于水溶性材料，很容易清洗，不会对陶瓷本身性能产生影响，且该方法工艺最为简单，该方法更适用于以气化切割机制为主的陶瓷。采用调Q的CO2激光及纳秒级脉宽抑制裂纹，以气化多道切割方式对Si3N4陶瓷进行无损切割研究，可以将微裂纹尺寸控制在晶粒尺寸的范围，通过压缩气体清理切割部位的表面，切割表面光洁无切痕。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种激光切割陶瓷的方法，其特征在于，切割方法如下：
步骤一：选择陶瓷体上需要切割的部位；
步骤二：在陶瓷体上需要切割的部位进行描线，之后对陶瓷体上打点刻划或虚线刻划，虚线刻画与实际切割距离误差为1mm；
步骤三：首选在陶瓷体上需要切割的部位内涂上一层陶瓷激光切割的吸收剂；
步骤四：将陶瓷体上需要切割的部位固定在切割器的底部，所述的切割部位至少低于陶瓷激光切割的吸收剂层的1～2mm；
步骤五：调节切割系统中的激光器，通过对激光频率重新组合，使多个激光脉冲落到加工工件同一点，首先以较低功率激光多次扫描陶瓷体上需要切割的部位的同一加工路径，以不断推进加工深度，至一定厚度后，转而以高功率激光完成切割；
步骤六：还包括在步骤五中，在所述陶瓷体的切割部位吹入压缩空气，吹走汽化的和或切割下来的材料；
步骤七：分离陶瓷体和陶瓷体上需要切割的部位。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割陶瓷的方法，其特征在于，所述激光头的喷气嘴设置在陶瓷体上需要切割部位上方0.15mm-0.3mm的位置。
3.根据权利要求1所述的一种激光切割陶瓷的方法，其特征在于，所述切割系统的内的切割器为二氧化碳激光切割器。
4.根据权利要求1所述的一种激光切割陶瓷的方法，其特征在于，所述二氧化碳激光切割器切割8mm-10mm的所述陶瓷体需要60-120次激光的重复扫描“走刀”。
5.根据权利要求1所述的一种激光切割陶瓷的方法，其特征在于，所述激光器射出的频率为750Hz，能量为50w、脉宽为300us的脉冲激光，激光器的走刀速度为4mm每秒。
6.根据权利要求1所述的一种激光切割陶瓷的方法，其特征在于，所述陶瓷激光切割的吸收剂由胭脂红、聚乙烯醇、红墨水以及水按一定比例混合加热制成。
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