CN112225463A - 一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，使用红外皮秒激光切割机对玻璃进行切割加工，切割完之后不裂片成小粒，直接做清洗钢化及印刷制程。本发明是在先前玻璃外形通过CNC加工的基础上，改为激光外形加工，在皮秒激光切割玻璃基础上，切割完之后不裂片成小粒，直接做清洗钢化及印刷制程，提高生产效率，提高良率，降低生产成本的玻璃加工工艺。
Description
技术领域
本发明属于光学玻璃镜片生产加工技术领域，具体涉及一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法。
背景技术
目前智能手机摄像头玻璃镜片，指纹识别镜片，手表盖板等尺寸较小的光学镜片外形加工都是CNC做单粒外形加工，CNC做外形加工需要将玻璃先切割成比成品外形大0.15mm左右的方块形状，然后再用CNC磨头将外圈多余的部分打磨掉，加工成本高，效率低。且CNC加工磨头需要在转速3～5万转/分的条件下加工，机械设备能耗高。
传统CNC加工完外形之后，小粒玻璃产品插小篮具才能进化学钢化炉，使用小篮具装玻璃生产过程操作复杂，生产效率低，如图1所示。
小粒玻璃钢化完之后清洗和印刷效率低，小粒印刷一次只能印刷一粒，由于尺寸小边缘没有无效区，不方便取放玻璃，取放时造成脏污导致不良现象多，良率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，克服现有CNC加工工艺中每次加工只能加工1粒，且这一粒加工完之后导致后面所有工序都只能一粒一粒加工的问题，提高生产效率，提高良率，降低生产成本的玻璃加工工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，使用红外皮秒激光切割机对玻璃进行切割加工，切割完之后不裂片成小粒，直接做清洗钢化及印刷制程；具体步骤如下：
S1、选取玻璃原料，通过能量焦深的设计，利用激光切割机在玻璃上打出光斑大小为1.5μm左右的连续贯穿性小孔；
S2、将激光加工完的玻璃插篮进行化学蚀刻，采用酸性蚀刻液，蚀刻速率为2～4μm/min，温度35～55℃，蚀刻时间根据不同厚度的玻璃决定，蚀刻后实现玻璃切割线上出现倒角；
S3、蚀刻后产品插篮清洗后进行钢化；
S4、钢化完成后，产品根据客户需求进行印刷及镀膜工艺后，再裂片包装成品出货。
作为优选的技术方案，S1中，激光切割时，采用30瓦激光发生器，能量设定为40％～60％，焦深设定为12mm，点间距为2.5～6μm。
作为优选的技术方案，S3中，钢化具体步骤为：将S2加工完成后的产品进行预热，预热温度420度，时间1小时，钢化温度420度，时间4.2小时，冷却起始温度380度，随炉冷却至50度以下再出炉。
作为优选的技术方案，S4中，将产品进行裂片包装时，利用裂片治具对产品进行裂片包装后出货。
本发明的有益效果是：一、本发明使用激光加工外形，激光加工前不需要刀轮先切割小粒，大片玻璃可以直接上激光机直接切割成成品外形，减少了加工工序，。
二、激光切割的切割道宽度只有0.002mm宽度，需要的能量相比CNC加工外形要小几百倍，节能环保。
三、激光切割之后的产品不裂片之前还能继续粘连在一起，且粘连在一起的产品尺寸位置都跟未切割前完全一样，方便后续高精度加工。
四、激光切割的中片产品，一片上可以有几十粒成品玻璃，插篮钢化的效率是小粒单独插篮钢化效率的几十倍。
五、激光切割后粘片钢化好的产品，可以直接过超声波清洗，普通单粒的产品插篮清洗，一次一篮可以洗120粒左右，而激光切割的产品一次一篮可以洗3000粒以上，生产效率大大提高。
六、激光切割的产品清洗后可以整片直接印刷，一次印刷几十粒，对位精度可以保证，且激光切割后边缘还带有未裂掉的无效区玻璃，方便取放产品，良率更高。
七、整片印刷后的产品同时也提高了烘烤效率，同样尺寸和功率的烤箱，原来一次只能烘烤1200粒左右，使用本发明工艺的丝印产品一次可以烘烤3万粒，节约能源。
八、不仅如此，有了本发明工艺支持，小尺寸镜片加工行业可以更快实现机器自动化加工进程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中CNC加工之后的单粒产品照片；
图2为本发明的产品打完激光后贯穿小孔显微镜下效果图；
图3为本发明加工之后的产品照片；
图4为本发明蚀刻后产品断面倒角效果图；
图5为本发明激光加工完之后使用分片治具完整分片为成品的效果图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，使用红外皮秒激光切割机对玻璃进行切割加工，切割完之后不裂片成小粒，直接做清洗钢化及印刷制程；
具体步骤如下：(1)选取玻璃原料，通过能量焦深的设计，利用激光切割机在玻璃上打出光斑大小为1.5μm左右的连续贯穿性小孔；(2)将激光加工完的玻璃插篮进行化学蚀刻，采用酸性蚀刻液，蚀刻速率为2～4μm/min，温度35～55℃，蚀刻时间根据不同厚度的玻璃决定，蚀刻后实现玻璃切割线上出现倒角如图4所示；(3)蚀刻后产品插篮清洗后进行钢化；(4)钢化完成后，产品根据客户需求进行印刷及镀膜工艺后，再裂片包装成品出货，如图3所示。
蚀刻时间及倒角大小要求见表1：
本实施例中，激光切割时，采用30瓦激光发生器，能量设定为40％～60％，焦深设定为12mm，点间距为2.5～6μm，如图2所示。
钢化具体步骤为：将S2加工完成后的产品进行预热，预热温度420度，时间1小时，钢化温度420度，时间4.2小时，冷却起始温度380度，随炉冷却至50度以下再出炉。
本实施例中，如图5所示，将产品进行裂片包装时，利用裂片治具对产品进行裂片包装后出货。
本发明的有益效果是：一、本发明使用激光加工外形，激光加工前不需要刀轮先切割小粒，大片玻璃可以直接上激光机直接切割成成品外形，减少了加工工序，。
二、激光切割的切割道宽度只有0.002mm宽度，需要的能量相比CNC加工外形要小几百倍，节能环保。
三、激光切割之后的产品不裂片之前还能继续粘连在一起，且粘连在一起的产品尺寸位置都跟未切割前完全一样，方便后续高精度加工。
四、激光切割的中片产品，一片上可以有几十粒成品玻璃，插篮钢化的效率是小粒单独插篮钢化效率的几十倍。
五、激光切割后粘片钢化好的产品，可以直接过超声波清洗，普通单粒的产品插篮清洗，一次一篮可以洗120粒左右，而激光切割的产品一次一篮可以洗3000粒以上，生产效率大大提高。
六、激光切割的产品清洗后可以整片直接印刷，一次印刷几十粒，对位精度可以保证，且激光切割后边缘还带有未裂掉的无效区玻璃，方便取放产品，良率更高。
七、整片印刷后的产品同时也提高了烘烤效率，同样尺寸和功率的烤箱，原来一次只能烘烤1200粒左右，使用本发明工艺的丝印产品一次可以烘烤3万粒，节约能源。
八、不仅如此，有了本发明工艺支持，小尺寸镜片加工行业可以更快实现机器自动化加工进程。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，其特征在于：使用红外皮秒激光切割机对玻璃进行切割加工，切割完之后不裂片成小粒，直接做清洗钢化及印刷制程；具体步骤如下：
S1、选取玻璃原料，通过能量焦深的设计，利用激光切割机在玻璃上打出光斑大小为1.5μm左右的连续贯穿性小孔；
S2、将激光加工完的玻璃插篮进行化学蚀刻，采用酸性蚀刻液，蚀刻速率为2～4μm/min，温度35～55℃，蚀刻时间根据不同厚度的玻璃决定，蚀刻后实现玻璃切割线上出现倒角；
S3、蚀刻后产品插篮清洗后进行钢化；
S4、钢化完成后，产品根据客户需求进行印刷及镀膜工艺后，再裂片包装成品出货。
2.如权利要求1所述的通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，其特征在于：S1中，激光切割时，采用30瓦激光发生器，能量设定为40％～60％，焦深设定为12mm，点间距为2.5～6μm。
3.如权利要求1所述的通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，其特征在于：S3中，钢化具体步骤为：将S2加工完成后的产品进行预热，预热温度420度，时间1小时，钢化温度420度，时间4.2小时，冷却起始温度380度，随炉冷却至50度以下再出炉。
4.如权利要求1所述的通过激光实现小粒玻璃中片钢化清洗及印刷的方法，其特征在于：S4中，将产品进行裂片包装时，利用裂片治具对产品进行裂片包装后出货。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210115 |
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