CN205614198U - 一种用于激光裂片的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光加工技术领域，提出了一种用于激光裂片的装置，包括伺服器、激光器、反射镜组、振镜、扫描透镜、托盘，具体的：所述伺服器包括用于控制所述激光器、反射镜组、振镜和扫描透镜完成横向移动和纵向移动的两组电机；所述反射镜组固定在激光器的出射光路和振镜的入射光路之间，用于完成所述激光器和振镜的适配；所述扫描透镜固定在所述振镜的出光口，用于实现光斑大小的调整；所述托盘用于固定待裂片处理的透明材料。本实用新型提出的一种用于激光裂片的装置利用激光加热对脆性材料进行裂片，不仅可以进行弧面裂片，裂片后材料边缘质量和一致性相比机械方式也有显著提高。

Description

一种用于激光裂片的装置

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种用于激光裂片的装置。

背景技术

透明材料如玻璃、蓝宝石、硅等目前被广泛应用于手机面板，灯条支架，摄像头保护窗，芯片等领域，目前对激光隐形切割后的脆性材料，通常需要特定的机械裂片设备进行裂片。

但是机械裂片设备所得到的边缘效果往往不一致，且对于弧形轨迹尤其是需要祛除带弧形的内轮廓时，机械方式往往无法达到良好的裂片效果，因此需要一种新的裂片工艺和装置来实现弧形裂片并且得到稳定良好的断面和边缘效果。

因此有必要设计一种用于激光裂片的装置，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种用于激光裂片的装置。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种用于激光裂片的装置，包括伺服器1、激光器2、反射镜组3、振镜4、扫描透镜5、托盘6，其中，所述激光器2、反射镜组3、振镜4和扫描透镜5固定在所述伺服器1上，具体的：

所述伺服器1还包括用于控制所述激光器2、反射镜组3、振镜4和扫描透镜5完成横向移动和纵向移动的两组电机；

所述反射镜组3固定在激光器2的出射光路和振镜4的入射光路之间，用于完成所述激光器2和振镜4的适配；

所述扫描透镜5固定在所述振镜4的出光口，用于实现光斑大小的调整；

所述托盘6用于固定待裂片处理的透明材料。

优选的，所述装置还包括冷却喷嘴7，具体的：

所述冷却喷嘴固定在所述扫描透镜5旁边，其喷气方向可随所述扫描透镜5的出光光路变化而调整。

优选的，所述装置还包括物理切割器9，所述物理切割器9被安装在所述伺服器1上，用于给透明材料预先生成裂痕。

优选的，所述激光器2用于产生激光波长为355nm-10640nm的光波。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型利用激光加热对脆性材料进行裂片，不仅可以进行弧面裂片，裂片后材料边缘质量和一致性相比机械方式也有显著提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于激光裂片的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于激光裂片的装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用于激光裂片的装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种透明材料裂片结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种透明材料裂片结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种透明材料裂片结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种透明材料裂片结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于激光裂片的装置，包括伺服器1、激光器2、反射镜组3、振镜4、扫描透镜5、托盘6，其中，所述激光器2、反射镜组3、振镜4和扫描透镜5固定在所述伺服器1上，具体的：

所述伺服器1还包括用于控制所述激光器2、反射镜组3、振镜4和扫描透镜5完成横向移动和纵向移动的两组电机；

所述反射镜组3固定在激光器2的出射光路和振镜4的入射光路之间，用于完成所述激光器2和振镜4的适配；

所述扫描透镜5固定在所述振镜4的出光口，用于实现光斑大小的调整；

所述托盘6用于固定待裂片处理的透明材料。

本实用新型利用激光加热对脆性材料进行裂片，不仅可以进行弧面裂片，裂片后材料边缘质量和一致性相比机械方式也有显著提高。

为了达到更好的裂片效果，结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述装置还包括冷却喷嘴7，如图2所示，具体的：

所述冷却喷嘴固定在所述扫描透镜5旁边，其喷气方向可随所述扫描透镜5的出光光路变化而调整。

为了达到更好的裂片效果，结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，如图3所示，其中，所述装置还包括物理切割器8，所述物理切割器8被安装在所述伺服器1上，用于给透明材料预先生成裂痕。所述物理切割机8由固定在伺服器1上的伸缩臂控制，并在透明材料上留下细微的裂痕，用于后续的激光加热对该脆性透明材料进行裂片的处理。

在本实用新型实施例中，所述激光器2用于产生激光波长为355nm-10640nm的光波。

本实用新型所提供的一种用于激光裂片的装置，总体能完成两类裂片工艺，具体包括：

1)外轮廓裂片工艺方法步骤：特定聚焦后激光沿着隐形切割轨迹进行光栅式扫描，如图4，聚焦激光13不断加热隐形切割沟道处材料部分12，使之与其他区域11形成热梯度，受热区域材料14膨胀后沿沟道轨迹自行裂开，得到所需形状材料。

2)内轮廓裂片工艺方法步骤：特定聚焦后激光加热内轮廓材料，使内轮廓材料受热熔化，熔化后的的内轮廓变形，使内径减小，从而自动脱离，得到所需形状材料。

实施例二

本实施例给出通过实施例一所述的装置所能够裂片处理的结构的实例。如图5所示，20为整个材料基底，聚焦激光首先光栅式扫面切割沟道21，然后扫描辅助切割沟道22到29，切割沟道被加热处与其他未被加热区域产生热梯度，加热区域材料热膨胀后裂开，得到所需要圆角矩形轮廓材料21。

实施例三

本实施例给出通过实施例一所述的装置所能够裂片处理的结构的实例，如图6所示，30为整个材料基底，聚焦激光首先光栅式扫面切割沟道32，然后扫描辅助切割沟道31、33、34、35，切割沟道被加热处与其他未被加热区域产生热梯度，加热区域材料热膨胀后裂开，得到所需要圆形轮廓材料32。

实施例四

本实施例给出通过实施例一所述的装置所能够裂片处理的结构的实例，如图7所示，聚焦激光41首先光栅式扫面内轮廓区域42，使内轮廓材料熔化并产生变形，由于内轮廓变形后内径减小以及材料的热胀冷缩，在温度下降后，内轮廓材料自行脱落，得到所需要的外圆环状轮廓材料43。

上述的利用激光裂片的方法，其中，对于外轮廓裂片时，激光加热应不产生物相变化，例如CO2激光相对玻璃材料激光功率密度应小于0.2J/cm2；对于内轮廓裂片时，内轮廓需要产生相应的熔化现象，例如CO2激光相对于玻璃材料激光功率密度应在0.2J/cm2-7J/cm2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于激光裂片的装置，其特征在于，包括伺服器(1)、激光器(2)、反射镜组(3)、振镜(4)、扫描透镜(5)、托盘(6)，其中，所述激光器(2)、反射镜组(3)、振镜(4)和扫描透镜(5)固定在所述伺服器(1)上，具体的：

所述伺服器(1)还包括用于控制所述激光器(2)、反射镜组(3)、振镜(4)和扫描透镜(5)完成横向移动和纵向移动的两组电机；

所述反射镜组(3)固定在激光器(2)的出射光路和振镜(4)的入射光路之间，用于完成所述激光器(2)和振镜(4)的适配；

所述扫描透镜(5)固定在所述振镜(4)的出光口，用于实现光斑大小的调整；

所述托盘(6)用于固定待裂片处理的透明材料。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括冷却喷嘴(7)，具体的：

所述冷却喷嘴固定在所述扫描透镜(5)旁边，其喷气方向可随所述扫描透镜(5)的出光光路变化而调整。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括物理切割器(9)，所述物理切割器(9)被安装在所述伺服器(1)上，用于给透明材料预先生成裂痕。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光器(2)用于产生激光波长为355nm-10640nm的光波。