Claims (1)
Способ разделения хрупких неметаллических материалов под действием термоупругих напряжений, включающий формирование лазерно-индуцированной трещины и ее развитие путем нанесения предварительного надреза на поверхности материала, одновременный поверхностный и объемный нагрев материала двумя лазерными пучками до температуры, не превышающей температуры релаксации термоупругих напряжений, и последующее поверхностное охлаждение зоны лазерного нагрева при перемещении по обрабатываемой поверхности зон нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что центр лазерного пучка, обеспечивающего объемный нагрев обрабатываемого материала, размещают на отрезке прямой перпендикулярной к линии перемещения центра лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала и проходящей через отрезок этой линии, ограниченный центром лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала и фронтом зоны охлаждения, при этом расстояние S от центра лазерного пучка, обеспечивающего объемный нагрев материала, до отрезка линии перемещения центра лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала, ограниченного центром лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала, и фронтом зоны охлаждения определяют из равенстваA method for separating brittle non-metallic materials under the influence of thermoelastic stresses, including the formation of a laser-induced crack and its development by applying a preliminary cut on the surface of the material, simultaneous surface and volume heating of the material with two laser beams to a temperature not exceeding the relaxation temperature of thermoelastic stresses, and subsequent surface cooling laser heating zones when moving along the treated surface of the heating and cooling zones, characterized the fact that the center of the laser beam providing volumetric heating of the processed material is placed on a straight line perpendicular to the line of movement of the center of the laser beam providing surface heating of the processed material and passing through a segment of this line limited by the center of the laser beam providing surface heating of the processed material and the front cooling zone, the distance S from the center of the laser beam providing volumetric heating of the material to the segment of the line of movement ntra of a laser beam providing surface heating of the processed material limited by the center of the laser beam providing surface heating of the processed material and the front of the cooling zone is determined from the equality
S=S1/K1,S = S1 / K1,
гдеWhere
S1 - ширина формируемой наклонной микротрещины,S1 is the width of the formed inclined microcracks,
K1 - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров используемых лазерных пучков,K1 is the proportionality coefficient, depending on the parameters of the used laser beams,
скорость V относительного перемещения по обрабатываемой поверхности зон нагрева и охлаждения определяют из равенстваthe speed V of the relative displacement along the machined surface of the heating and cooling zones is determined from the equality
V=S1/(S2·K2),V = S1 / (S2K2),
гдеWhere
S1 - ширина формируемой наклонной микротрещины,S1 is the width of the formed inclined microcracks,
S2 - глубина формируемой наклонной микротрещины,S2 - the depth of the formed inclined microcracks,
К2 - коэффициент пропорциональности зависящий от свойств обрабатываемого материала,K2 - proportionality coefficient depending on the properties of the processed material,
радиус зоны охлаждения R3 определяют из условияthe radius of the cooling zone R3 is determined from the condition
R3≥S+R1+R2,R3≥S + R1 + R2,
гдеWhere
R1 - радиус лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала,R1 is the radius of the laser beam, providing surface heating of the processed material,
R2 - радиус лазерного пучка, обеспечивающего объемный нагрев обрабатываемого материала,R2 is the radius of the laser beam, providing volumetric heating of the processed material,
S - расстояние от центра лазерного пучка, обеспечивающего объемный нагрев материала, до отрезка линии перемещения центра лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала, ограниченного центром лазерного пучка, обеспечивающего поверхностный нагрев обрабатываемого материала, и фронтом зоны охлаждения.
S is the distance from the center of the laser beam, providing volumetric heating of the material, to the segment of the line of movement of the center of the laser beam, providing surface heating of the processed material, limited by the center of the laser beam, providing surface heating of the processed material, and the front of the cooling zone.