CN115521054A - 一种化学钢化玻璃的激光裂片方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃加工技术领域，特别涉及一种化学钢化玻璃的激光裂片方法。该方法包括以下步骤：S1.化学钢化：将待切割的玻璃基材放入到熔融的碱盐或硝酸盐中，熔融液体与玻璃基材表面交互离子形成压应力层，并按设定值控制压应力层的表面应力和应力深度；S2.激光裂片：在化学钢化后的玻璃基体上规划多个切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割并完成裂片。本方法对玻璃基材先进行刚化，控制玻璃基材的表面应力和应力深度在合适的数值内，使玻璃基材具备一定的钢性后，再对其通过激光直接切割成所需的圆形或弧形玻璃产品，省去了研磨的工艺过程，提高了生产效率，而且激光切割能更好地控制切割的形状，解决了传统研磨工艺造成的良品率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃加工技术领域，特别涉及一种化学钢化玻璃的激光裂片方法。
背景技术
随着玻璃加工技术的不断提升，玻璃制品逐渐往精细化加工发展，所应用的领域也越来越广。在一些特定的产品领域，对玻璃制品的形状会有特定的要求，例如应用在摄像头中的滤光片镜片，其需要匹配圆形的玻璃制品。传统的圆形玻璃制作采用的是研磨工艺，用砂轮先将玻璃切成正方形，然后用内磨机将小片的方形玻璃慢慢磨成圆形，这样加工的效率很低，而且成品的良率也不高。
发明内容
本发明提供一种化学钢化玻璃的激光裂片方法，旨在解决现有圆形玻璃制品加工效率低，良品率不高的问题。
本发明提供一种化学钢化玻璃的激光裂片方法，包括以下步骤：
S1.化学钢化：将待切割的玻璃基材放入到熔融的碱盐或硝酸盐中，熔融液体与玻璃基材表面交互离子形成压应力层，并按设定值控制压应力层的表面应力和应力深度；
S2.激光裂片：在化学钢化后的玻璃基体上规划多个切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割并完成裂片。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中，压应力层的表面压力值控制在350Pa。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中，压应力层的压力深度值控制在13.6um。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中，切割轨迹可以为圆弧形状或直线形状。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中，激光为1064nm频段的红外皮秒激光。
本发明的有益效果是：对玻璃基材先进行刚化，控制玻璃基材的表面应力和应力深度在合适的数值内，使玻璃基材具备一定的钢性后，再对其通过激光直接切割成所需的圆形或弧形玻璃产品，省去了研磨的工艺过程，提高了生产效率，而且激光切割能更好地控制切割的形状，解决了传统研磨工艺造成的良品率低的问题。
附图说明
图1是本发明中化学钢化玻璃激光裂片方法的流程图。
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。
如图1所示，本发明的一种化学钢化玻璃的激光裂片方法，包括以下步骤：
S1.化学钢化：将待切割的玻璃基材放入到熔融的碱盐或硝酸盐中，熔融液体与玻璃基材表面交互离子形成压应力层，并按设定值控制压应力层的表面应力和应力深度。
压应力层的表面压力值CS控制在350Pa；压应力层的压力深度值DOL控制在13.6um。通过控制钢化时间来控制表面压力值和压力深度值维持在设定的数值内。玻璃基材钢化后，会形成合适的应力，切割时应力有协助玻璃基材分开的功能，但应力过大，玻璃基材容易破裂。
本方法的重点在于化学钢化时，对玻璃基材压应力层的表面压力值、压力深度值参数进行控制，从而来保证进行激光切割前的玻璃基材具有一定的刚度，在激光切割弧形和圆形时，才可以有足够的钢性来保证切边的圆滑，达到一步切割成型的效果，解决了传统圆形玻璃产品需要切成方形后在研磨的繁琐步骤，从而提高了加工效率。
S2.激光裂片：在化学钢化后的玻璃基体上规划多个切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割并完成裂片。对化学钢化的玻璃基材进行激光切割后立即完成裂片，激光采用1064nm频段的红外皮秒激光，切割轨迹可以为圆弧形状或直线形状。
轨迹设计过程，也可以在对应的图纸上先描绘切割轨迹，再将对应的图纸覆盖在玻璃基材表面，激光通过捕获图纸上的切割轨迹，按照轨迹在玻璃基材上进行行走，通过红外皮秒激光聚焦在切缝玻璃内部，由于玻璃已经过刚化处理，激光直接使切缝断裂，使切割后的圆形玻璃直接脱落成型。
本方法通过先钢化后切割的方式，利用表面应力（CS）及应力深度（DOL）合适的情况下，在激光切割时玻璃物理分开，同时又不会导致玻璃其它部位产生裂纹。本工艺可以大批量处理激光切割的圆形产品，特别是应用在摄像头中的滤光片镜片，以及微光发电片，具有庞大的时长需求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种化学钢化玻璃的激光裂片方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.化学钢化：将待切割的玻璃基材放入到熔融的碱盐或硝酸盐中，熔融液体与玻璃基材表面交互离子形成压应力层，并按设定值控制压应力层的表面应力和应力深度；
S2.激光裂片：在化学钢化后的玻璃基体上规划多个切割轨迹，激光沿着轨迹对玻璃基材进行切割并完成裂片。
2.根据权利要求1所述化学钢化玻璃的激光裂片方法，其特征在于，所述步骤S1中，压应力层的表面压力值控制在350Pa。
3.根据权利要求1所述化学钢化玻璃的激光裂片方法，其特征在于，所述步骤S1中，压应力层的压力深度值控制在13.6um。
4.根据权利要求1所述化学钢化玻璃的激光裂片方法，其特征在于，所述步骤S2中，切割轨迹可以为圆弧形状或直线形状。
5.根据权利要求1所述化学钢化玻璃的激光裂片方法，其特征在于，所述步骤S2中，激光为1064nm频段的红外皮秒激光。
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