CN116568644A - 陶瓷切割方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种陶瓷切割方法及装置,包括:光束照射单元,照射具有被陶瓷吸收的波长的光束;损伤生成单元,在陶瓷外廓的切割路径上的切割起始部生成细微损伤;及,控制单元,调节所述光束照射单元所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度并且控制所述光束照射单元的驱动;利用具有以陶瓷材料与厚度或陶瓷钢化深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度并且把陶瓷局部加热到陶瓷的熔点以下,调节受热影响的区域和热应力以便防止陶瓷以任意方向被切割,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力而能按照所需路径切割陶瓷。
Description
技术领域
本发明揭示一种陶瓷切割方法及装置,更具体地,揭示一种切割超薄膜玻璃、化学钢化或热钢化的钢化玻璃的陶瓷切割方法及装置。
背景技术
陶瓷(ceramic)指的是,在金属(metal)与非金属(non-metal)或准金属(metalloid)经过热处理互相结合而制成结晶质的烧结过程(sintering process)之后所形成的结晶质汇聚后形成的三维网结构固体物质。
不同于主要使用粘土、高岭土、长石、硅石之类的天然原料制造的旧陶瓷材料,近来使用碳化硅、氮化硅、氧化铝(alumina)、氧化锆(zirconia)、钛酸钡(barium titanate)之类的高纯度合成原料制造的新陶瓷材料受到了青睐,其在电、磁、机械、化学、光学、生物等广泛领域得到应用。
一般来说,陶瓷材料(以下简称“陶瓷”)的切割方式如下,利用以硬度高于陶瓷的钻石等物制造的高硬度轮造成龟裂后予以击打(braking)或者以高硬度研磨砥石研磨切割。
近来则利用激光或高输出功率光束加热陶瓷后予以熔融及气化生成一定程度的凹槽再予以击打(braking)切割或者把材料完全清除地予以切割。
另一方面,近来作为手机或平板电脑之类电子产品的盖板(cover grass)使用的钢化玻璃进行了化学钢化而不易发生刮痕或破损,其用途也日益增加。
而且,近来开发了适用于可折叠显示屏的超薄膜钢化玻璃(Ultra Thin Glass,以下称为“UTG”)。UTG是一种用于克服现有玻璃的缺点的可折叠式窗口外盖(Cover Window),该窗口外盖在加工成40μm左右的较薄厚度的玻璃进行了用来提高柔韧性与耐久性的钢化工艺。
但是在现有技术的激光切割方法方面,在熔融或气化陶瓷时材料发生龟裂与热冲击,因此在切割诸如UTG之类的薄玻璃或化学钢化玻璃或热钢化玻璃时由于龟裂与热冲击而使得材料容易破损,因此无法应用于大量生产。
因此,现有技术在进行钢化玻璃的钢化之前先切割成可适用于产品的尺寸后把切割出来的玻璃逐一钢化后使用。
(专利文献1)大韩民国专利注册号第10-1119289号(2012.03.15.)
(专利文献2)日本公开专利公报特开2013-112532号(2013.06.10.)
发明内容
技术课题
本发明旨在解决如前所述的问题,本发明的目的是提供一种陶瓷切割方法及装置,能把表面以1μm以上的钢化深度钢化了的陶瓷或厚3㎜以下的薄板陶瓷以没有龟裂或损伤的方式切割。
本发明的另一个目的是提供一种陶瓷切割方法及装置,其可以针对切割陶瓷时伴随着切割位置而来的误差予以补偿而确保直进性。
技术方案
为了达到所述目的,本发明的陶瓷切割装置包括:光束照射单元,照射具有被陶瓷吸收的波长的光束;损伤生成单元,在陶瓷外廓的切割路径上的切割起始部生成细微损伤;及,控制单元,调节所述光束照射单元所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度并且控制所述光束照射单元的驱动;利用具有以陶瓷材料与厚度或陶瓷钢化深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度并且把陶瓷局部加热到陶瓷的熔点以下,调节受热影响的区域和热应力以便防止陶瓷以任意方向被切割,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力并按照所需路径切割陶瓷。
而且,为了达到所述目的,本发明的陶瓷切割方法包括下列步骤:步骤a,由光束照射单元照射具有被陶瓷吸收的波长的光束;步骤b,由损伤生成单元在陶瓷外廓的切割路径上的切割起始部生成细微损伤;及,步骤c,控制单元调节所述光束照射单元所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度而控制所述光束照射单元的驱动;利用具有以陶瓷材料与厚度或陶瓷钢化深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度并且把陶瓷局部加热到陶瓷的熔点以下,调节受热影响的区域和热应力以便防止陶瓷以任意方向被切割,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力并按照所需路径切割陶瓷。
发明效果
如前所述,依据本发明的陶瓷切割方法及装置,能发挥出下列效果:能把陶瓷,即,能把表面以1μm以上的钢化深度钢化了的陶瓷或厚3㎜以下的薄板陶瓷以没有龟裂或损伤的方式切割。
即,依据本发明,利用具有以陶瓷材料的厚度及陶瓷钢化的深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度并且把陶瓷局部加热到陶瓷的熔点以下,调节受热影响的区域和热应力以便防止陶瓷以任意方向被切割,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力并按照所需路径切割陶瓷。
而且,依据本发明,能在切割薄板陶瓷时在光束照射的陶瓷表面进一步喷射冷却剂减少陶瓷表面的热变形,能按照所需路径精密切割。
而且,依据本发明,在切割陶瓷时实时测量所照射的光束目前切割的切割位置,计算所测量到的切割位置与切割线的差异并实时补偿切割位置的偏移,从而能提高切割线的直进性及切割性能。
附图说明
图1是本发明优选实施例的陶瓷切割装置的配置图。
图2是UTG切割过程的例示图。
图3说明了对切割位置的偏移进行补偿的过程。
图4是按照各步骤说明本发明优选实施例的陶瓷切割方法的流程图。
图5与图6各自例示了切割过程中破损的表面经过钢化的钢化玻璃与UTG。
图7至图9各自例示了以第一至第三实施例的陶瓷切割方法切割的陶瓷。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明优选实施例的陶瓷切割方法及装置。
本发明把具有预设束宽的光束照射到待切割的陶瓷,加热到陶瓷的熔点以下并以材料的最大耐热强度以上值生成材料内部热应力而以没有龟裂或损伤的方式按照所需路径切割陶瓷。
为此,本发明把照射到陶瓷的光束的输出功率与形状、光束模式及切割速度予以调节并加热陶瓷。
即,本发明把表面以1μm以上的钢化深度钢化了的陶瓷或或厚3㎜以下的薄板陶瓷以没有龟裂或损伤的方式切割。
例如,为了适用于电子产品的盖板上,经过了热或化学钢化的钢化玻璃在表面具有应力。因此,钢化玻璃会因为稍许机械性损伤或激光等热冲击在任意方向被切割而难以按照所需方向切割。
而且,厚3㎜以下的较薄薄板玻璃由于较薄厚度所能具备的冲击强度较弱,因此即使受到稍许机械性损伤或激光等热冲击就会在任意方向被切割而难以按照所需方向切割。
即,钢化玻璃被机械轮稍微生成槽就会立即破损,用激光稍微加热或熔化钢化玻璃也同样立即破损。
而且,薄板玻璃被机械轮稍微生成槽就会以任意方向发展损伤而破损,用激光稍微加热或熔化也同样地以任意方向破损。
另一方面,利用激光把形成于陶瓷外廓的细微损伤部的适当区域加热生成适当的热应力的话,就能从细微损伤部,即,从切割起始部起按照所需路径诱导切割。
即,激光加热时,如果因加热陶瓷的加热温度低而使得陶瓷的内部热应力弱的话能防止以任意方向破损。因此加热温度较低时无法切割陶瓷,加热温度太高的话陶瓷熔融或者因热冲击而可能会以任意方向破损。
因此,适当地调节陶瓷内部热应力的话能防止以任意方向切割,但是从切割起始部到激光生成热应力的区域为止能诱导切割线。即,能按照所需切割路径切割地生成应力。
如前所述,切割陶瓷时,如果光束的输出功率或光束模式、光束形状、光束照射面积及切割速度中的任何一个没有优化的话,陶瓷就会熔融承受热损伤或者毫无反应。
因此,具有优化于陶瓷材料与厚度的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度的话,陶瓷被局部加热到熔点以下,此时,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力而能够以不损伤材料的方式按照所需路径切割陶瓷。
即,本发明把照射到陶瓷的光束的输出功率与形状、光束模式、光束照射面积及切割速度予以调节优化并加热陶瓷,不需要对被加热的陶瓷进行冷却工艺或进行陶瓷的熔融及气化就能切割陶瓷。
图1是本发明优选实施例的陶瓷切割装置的配置图。
下面诸如“左侧”、“右侧”、“前方”、“后方”、“上方”及“下方'等指示方向的术语将定义为以各附图所示状态为基准指示各个方向。
而且,请注意,虽然本实施例说明切割UTG的陶瓷切割装置及方法,但本发明不是必须限定于此,还能适用于切割诸如UTG等厚度为100μm以下的非常薄的玻璃或化学钢化玻璃或热钢化玻璃的切割装置及方法。
如图1所示,本发明优选实施例的陶瓷切割装置10包括:光束照射单元20,为了以没有龟裂或损伤的方式切割待切割的陶瓷11(例如UTG)而照射具有被UTG吸收的波长的光束B;损伤生成单元30,在陶瓷外廓的切割路径上的切割起始部细微地生成初期损伤;及,控制单元40,调节所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度而控制光束照射单元20的驱动。
光束照射单元20可包括:光束生成器21,根据控制单元40的控制信号调节光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度并生成光束;透镜单元22,把光束生成器21所生成的光束予以集束后朝UTG照射;及,驱动单元23,驱动透镜单元22以便让光束沿着待切割的方向移动。
光束照射单元20能大略成圆形或椭圆形、四角形之类的多角形地照射光束以便让所照射的光束以切割线为基准呈对称。
另一方面,光束照射单元20在切割下面将说明的曲线部时或者对切割位置的偏移进行补偿时也能照射下述光束,该光束的形状对切割线的切线呈非对称。
损伤生成单元30的功能是在待切割的UTG 11外廓的切割路径W上于开始切割作业的切割起始部S细微地生成初期损伤。
例如,图2是UTG切割过程的例示图。
如图2所示,把大略呈四角板形状的UTG 11切割成所需尺寸时,切割路径W如下形成,从UTG 11的外廓,例如,从设定为右侧上端部的切割起始部S开始沿着下方、左侧、上方、右侧方向依次移动。在此,切割路径W的各顶点部分能以圆角曲面形成以便和适用于电子产品的显示屏的各顶点部分对应。
损伤生成单元30可以根据待切割的陶瓷材料以机械轮配备或者可以利用光束照射单元20的光束生成器21。
例如,损伤生成单元30以机械轮配备时,能在切割起始部S细微地形成初期损伤,例如,能形成点状龟裂或槽。
或者,损伤生成单元30利用光束生成器21的话,能把切割起始部S加热到熔点以下的温度而细微地形成初期损伤。
另一方面,利用损伤生成单元30在切割起始部S生成初期损伤的作业在下述状态下可以移除,也就是说,在待切割的陶瓷11,即,在UTG的外廓部分已经生成了损伤的状态。
控制单元40能如下进行控制,具有以待进行切割加工的陶瓷11材料为基础,即,具有以UTG的厚度或钢化玻璃钢化的深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度而把陶瓷11局部加热到陶瓷11的熔点以下。而且,控制单元40能如下进行控制,为了防止陶瓷40以任意方向被切割,调节受热影响的区域和热应力,以陶瓷11的最大耐热强度以上值生成热应力地加热并按照所需路径切割陶瓷11。
控制单元40能如下进行控制,和UTG的厚度或钢化玻璃钢化的深度成比例地增加光束照射的光束照射面积。
例如,控制单元40能如下进行控制,以UTG厚度A的0.01倍至10000倍的面积加热材料。
而且,控制单元40可以在利用一般高斯分布(gaussian distribution)的高斯模式及以切割线为基准呈左右对称的输出功率分布的左右对称模式中选择性地适用一个以上的光束模式并进行控制。
而且,控制单元40能控制光束照射单元20的驱动以便和光束的输出功率成比例地调节切割速度并切割陶瓷11。
另一方面,控制单元40能控制光束照射单元20的驱动以便在切割诸如钢化的钢化玻璃之类的陶瓷时加热到形成于所述陶瓷的钢化被解除的温度以下并切割。
请重新参阅图1,本发明优选实施例的陶瓷切割装置10还包括测量所照射的光束目前切割的切割位置的测量单元50,控制单元40实时计算测量单元50所测量到的切割位置P与预先设定的切割线L的差异并进行控制以便对测量到的切割位置P与所述切割线L的差异Δx、Δy进行补偿。
例如,图3说明了对切割位置的偏移进行补偿的过程。
切割线L接近待切割陶瓷11的外廓时,在切割线L的外廓方向的热释放相对较少而在切割线L的内部方向的热释放相对较多。因此会发生切割线L往外廓方向弯曲的现象。
因此,在本实施例中进行切割位置P接近陶瓷11外廓线的直线切割作业时,可以按照往外廓方向弯曲的量补偿切割路径后照射光束,或者利用在切割线L外廓方向具有相对较弱的输出功率分布而在内部方向则具有相对较强的输出功率分布的光束模式确保直进性。
而且如图3所示,切割曲面时,在曲线状切割线的切线热通过曲线的外廓部分相对较多地释放而在曲线的内部相对较少地释放热。
因此,在本实施例中切割曲面时,和脱离切割线的量成比例地,使用下述光束模式对切割位置进行补偿而得以对陶瓷进行高品质切割,该光束模式具有脱离切割线的方向输出功率相对较弱,即,光束的外廓部分输出功率相对较弱,曲线的内部输出功率相对较强的输出功率分布。
如前所述,本发明在切割陶瓷时实时测量所照射的光束目前切割的切割位置,计算所测量到的切割位置与预先设定的切割线的差异并实时补偿切割位置的偏移,从而能提高切割线的直进性及切割性能。
另一方面,如图1所示,本发明优选实施例的陶瓷切割装置10还可以包括冷却剂喷射单元60,其在切割厚3mm以下的薄板陶瓷11时向光束照射单元20所照射的光束相遇的陶瓷11表面喷射冷却剂。
冷却剂喷射单元60向光束照射的陶瓷11表面喷射冷却剂而能够减少陶瓷11表面的热变形地切割。
即,如果是前述薄板陶瓷11,光束照射单元11所照射的光束对陶瓷11表面加热的话被瞬间加热的表面分离,但随着时间过去而使得熔融的陶瓷11不被切割而互相熔接。
因此,本实施例在切割薄板陶瓷11时向光束照射的陶瓷11表面还喷射冷却剂减少陶瓷表面的热变形(deformation),能够按照所需路径精密切割。
接着,结合图4详细说明本发明优选实施例的陶瓷切割方法。
图4是按照各步骤说明本发明优选实施例的陶瓷切割方法的流程图。
在图4的步骤S10,控制单元40根据待切割的陶瓷11,即,根据UTG的厚度或钢化玻璃钢化的深度设定光束照射单元20所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积。
在步骤S12,控制单元40控制损伤生成单元的驱动以便在待切割的UTG 11外廓的切割路径W上于开始切割作业的切割起始部S细微地生成初期损伤。
此时,如果是在待切割的陶瓷11,即,在UTG的外廓部分已经生成了损伤的状态的话,控制单元40可以省略利用损伤生成单元30在切割起始部S生成初期损伤的作业。
在步骤S14,控制单元40控制光束照射单元20的驱动以便根据设定的光束的输出功率、形状及光束模式照射光束。
凭此,光束照射单元20上生成的光束照射到UTG,光束照射单元20的驱动单元23则驱动透镜单元22以便让光束沿着切割线L移动。
在此,控制单元40控制光束照射单元20的驱动以便和照射到UTG的光束的输出功率成比例地调节切割速度(步骤S16)。
此时,切割UTG 11时冷却剂喷射单元60根据控制单元的控制信号被驱动而向光束照射的陶瓷11表面喷射冷却剂而减少UTG 11表面的热变形deformation),能够按照所需路径精密切割。
另一方面,控制单元40能控制光束照射单元20的驱动以便在切割经过钢化的钢化玻璃之类陶瓷时加热到形成于所述陶瓷的钢化被解除的温度以下并切割。
在如前所述地切割UTG的过程中测量单元50测量目前切割的切割位置(步骤S18)。
例如,设于测量单元50的相机模块拍摄目前切割的切割位置P,控制单元40则能分析所拍摄的影像并算出目前切割位置的X、Y坐标。
接着,控制单元40针对算出来的目前切割位置P与切割线L进行比较并检查切割位置P与切割线的差异Δx、Δy是否超过了预先设定的限制范围。
步骤S18的检查结果,如果是曲面切割导致切割位置P与切割线L的差异Δx、Δy超过了所述限制范围的状态的话,控制单元70进行控制以便按照所发生的差异Δx、Δy补偿切割位置的偏移(步骤S22)。
例如,进行切割位置P接近外廓线L的直线切割作业时,控制单元40可以如下进行控制,按照往外廓方向弯曲的量补偿切割路径后照射光束或者利用在切割线L的外廓方向具有相对较弱的输出功率分布而在内部方向则具有相对较强的输出功率分布的光束模式确保直进性。
或者,进行曲面切割时,控制单元40能如下进行控制,和脱离切割线的量成比例地,使用下述光束模式对切割位置的偏移进行补偿而得以对陶瓷进行高品质切割,该光束模式具有在脱离切割线的方向,即,在光束的外廓部分输出功率相对较弱而曲线的内部输出功率相对较强的输出功率分布。
在步骤S24,控制单元40检查切割作业是否完毕并且反复进行步骤S12至步骤S24直到切割作业完毕为止。
另一方面,步骤S24的检查结果是切割作业完毕状态的话,控制单元40停止设于陶瓷切割装置10的各装置的驱动并结束。
通过如前所述的过程,本发明把照射到陶瓷,即,照射到其表面以1μm以上的钢化深度钢化了的钢化玻璃或厚3㎜以下的薄板玻璃的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度予以优化并且以熔点以下照射而能够以没有龟裂或损伤的方式切割。
接着,结合图5至图9说明具备各种材料及厚度的陶瓷的切割方法。
首先,图5与图6各自例示了切割过程中破损的表面经过钢化的钢化玻璃及UTG。而且,图7至图9各自例示了以第一至第三实施例的陶瓷切割方法切割的陶瓷。
如图5与图6所示,表面经过钢化的钢化玻璃与UTG在照射光束切割的过程中如果光束的输出功率与形状、光束模式、光束照射面积及切割速度没有优化的话易碎。
[实施例1]
在第一实施例,如图7所示切割了约0.05mm厚的硼硅酸盐玻璃(borosilicateglass)。
控制单元40如下进行控制,把具有约750μm至1000μm的红外线(infrared red)波长的激光光束以大约400W的输出功率照射到待切割材料,不使用一般高斯光束而使用外廓部的输出功率高于中央部的形态的光束模式。此时,可如下设定,切割速度大约为400mm/s,光束形状是以切割线为基准的左右对称形状,光束的照射面积大约为3mm2。
[实施例2]
在第二实施例,如图8所示切割了约2.8mm厚的钠钙玻璃(soda lime glass)。
控制单元40如下进行控制,把具有红外线波长的激光光束以大约700W的输出功率照射到待切割材料,不使用一般高斯光束而使用外廓部的输出功率高于中央部的形态的光束模式。此时,可如下设定,切割速度大约为500mm/s,光束形状是以切割线为基准的左右对称形状,光束的照射面积大约为10mm2。
[实施例3]
在第三实施例,如图9所示切割了表面大约厚0.5mm的经过化学钢化的化学钢化玻璃(也称为金刚玻璃(gorilla glass)。
在此,所述化学钢化玻璃的化学钢化深度(DOL,Depth of Layer)大约为50μm。
化学钢化玻璃使用现有技术的机械轮或激光光束切割时因为化学钢化较强而立刻支离破碎成小块。
因此,控制单元40如下进行控制,把具有大约1μm至380nm的紫外线(ultraviolet)波长的激光光束以大约50W输出功率照射到待切割材料,不使用一般高斯光束而使用外廓部的输出功率高于中央部的形态的光束模式。此时,可如下设定,切割速度大约为200mm/s,光束形状是以切割线为基准的左右对称形状,光束的照射面积大约为10mm2。
前文依据所述实施例具体说明了本发明人所实现的发明,但本发明并不局限于所述实施例,能在不脱离其要旨的范围内实行各种变形修改是理所当然的。
【产业上的用途】
本发明适用于下述陶瓷切割方法及装置技术,该技术把照射到陶瓷,即,照射到其表面以1μm以上的钢化深度钢化了的钢化玻璃或厚3㎜以下的薄板玻璃的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度予以优化并且以熔点以下照射而以没有龟裂或损伤的方式切割。
Claims (10)
1.一种陶瓷切割装置,其特征在于,
该装置把表面以1μm以上的钢化深度钢化了的陶瓷或厚3㎜以下的薄板陶瓷以没有龟裂或损伤的方式切割,
所述陶瓷切割装置包括:
光束照射单元,照射具有被陶瓷吸收的波长的光束;
损伤生成单元,在陶瓷外廓的切割路径上的切割起始部生成细微损伤;以及
控制单元,调节所述光束照射单元所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度并且控制所述光束照射单元的驱动,
所述光束以对切割线呈对称的形状形成,或者切割曲线部时或对切割位置的偏移进行补偿时以对切割线的切线呈非对称的形状形成,
所述控制单元以和我光束输出功率成比例的方式调节所述切割速度,进行控制以便以和陶瓷厚度成比例的方式调节光束的照射面积,使用具有以陶瓷材料与厚度或陶瓷钢化深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度并且把陶瓷局部加热到陶瓷的熔点以下,调节受热影响的区域和热应力以便防止陶瓷以任意方向被切割,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力并按照所需路径切割陶瓷。
2.根据权利要求1所述的陶瓷切割装置,其特征在于,
如果是待切割的陶瓷的外廓部分已经生成了损伤的状态的话,可以移除所述损伤生成单元。
3.根据权利要求1所述的陶瓷切割装置,其特征在于,
切割钢化的陶瓷时,所述控制单元控制所述光束照射单元的驱动以便加热到形成于所述陶瓷的钢化被解除的温度以下并切割。
4.根据权利要求1所述的陶瓷切割装置,其特征在于,
还包括冷却剂喷射单元,其在切割厚3mm以下的薄板陶瓷时向所述光束照射单元所照射的光束相遇的陶瓷表面还喷射冷却剂而减少陶瓷表面的热变形并能够进行切割。
5.根据权利要求1所述的陶瓷切割装置,其特征在于,
还包括测量所照射的光束目前切割的切割位置的测量单元,
所述测量单元所测量到的切割位置脱离陶瓷的切割线地切割时,所述控制单元如下进行控制,和脱离切割线的量成比例地,使用具有脱离切割线的方向输出功率分布相对较弱而相反方向输出功率分布相对较强的光束模式,或者对光束的照射位置进行补偿确保直进性。
6.一种陶瓷切割方法,该方法把表面以1μm以上的钢化深度钢化了的陶瓷或厚3㎜以下的薄板陶瓷以没有龟裂或损伤的方式切割,其特征在于,
包括下列步骤:
步骤a,由光束照射单元照射具有被陶瓷吸收的波长的光束;
步骤b,由损伤生成单元在陶瓷外廓的切割路径上的切割起始部生成细微损伤;以及
步骤c,控制单元调节所述光束照射单元所照射的光束的输出功率、形状、光束模式、光束照射面积及切割速度而控制所述光束照射单元的驱动,
所述光束以对切割线呈对称的形状形成,或者切割曲线部时或对切割位置的偏移进行补偿时以对切割线的切线呈非对称的形状形成,
所述控制单元以和我光束输出功率成比例的方式调节所述切割速度,进行控制以便以和陶瓷厚度成比例的方式调节光束的照射面积,使用具有以陶瓷材料与厚度或陶瓷钢化深度为基础设定的光束模式与光束形状的光束以和光束输出功率成比例的方式调节切割速度并且把陶瓷局部加热到陶瓷的熔点以下,调节受热影响的区域和热应力以便防止陶瓷以任意方向被切割,以陶瓷的最大耐热强度以上值生成热应力并按照所需路径切割陶瓷。
7.根据权利要求6所述的陶瓷切割方法,其特征在于,
如果是待切割的陶瓷的外廓部分已经生成了损伤的状态的话,可以省略所述步骤b。
8.根据权利要求6所述的陶瓷切割方法,其特征在于,
在所述步骤c,控制单元控制所述光束照射单元的驱动以便在切割钢化的陶瓷时加热到形成于所述陶瓷的钢化被解除的温度以下并切割。
9.根据权利要求6所述的陶瓷切割方法,其特征在于,
还包括下列步骤:
步骤d,是喷射冷却剂的步骤,切割厚3mm以下的薄板陶瓷时,利用冷却剂喷射单元向所述光束照射单元所照射的光束相遇的陶瓷表面进一步喷射冷却剂而减少陶瓷表面的热变形使得能够切割。
10.根据权利要求6所述的陶瓷切割方法,其特征在于,
还包括下列步骤:
步骤e,测量单元测量照射到陶瓷的光束目前切割的切割位置;及,
步骤f,所述控制单元如下控制,测量到的切割位置脱离陶瓷的切割线地切割的话,和脱离切割线的量成比例地,使用具有脱离切割线的方向输出功率分布相对较弱而相反方向输出功率分布相对较强的光束模式,或者对光束的照射位置进行补偿确保直进性。
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