RU2011111422A - METHOD FOR SEPARATION OF FRAGILE NON-METAL MATERIALS UNDER THE ACTION OF THERMOELASTIC STRESSES - Google Patents

METHOD FOR SEPARATION OF FRAGILE NON-METAL MATERIALS UNDER THE ACTION OF THERMOELASTIC STRESSES Download PDF

Info

Publication number
RU2011111422A
RU2011111422A RU2011111422/03A RU2011111422A RU2011111422A RU 2011111422 A RU2011111422 A RU 2011111422A RU 2011111422/03 A RU2011111422/03 A RU 2011111422/03A RU 2011111422 A RU2011111422 A RU 2011111422A RU 2011111422 A RU2011111422 A RU 2011111422A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
laser beam
center
processed material
laser
Prior art date
Application number
RU2011111422/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2479496C2 (en
Inventor
Сергей Викентьевич Шалупаев (BY)
Сергей Викентьевич Шалупаев
Юрий Валерьевич Никитюк (BY)
Юрий Валерьевич Никитюк
Андрей Александрович Середа (BY)
Андрей Александрович Середа
Original Assignee
Учреждение образования "Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины" (BY)
Учреждение образования "Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение образования "Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины" (BY), Учреждение образования "Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины" filed Critical Учреждение образования "Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины" (BY)
Priority to RU2011111422/03A priority Critical patent/RU2479496C2/en
Publication of RU2011111422A publication Critical patent/RU2011111422A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2479496C2 publication Critical patent/RU2479496C2/en

Links

Landscapes

  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

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 равенства ! S=S1/K1, ! где ! S1 - ширина формируемой наклонной микротрещины, ! K1 - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров используемых лазерных пучков, ! скорость V относительного перемещения по обрабатываемой поверхности зон нагрева и охлаждения определяют из равенства ! V=S1/(S2·K2), ! где ! S1 - ширин A 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 are determined from the equality! S = S1 / K1,! where! S1 is the width of the formed inclined microcracks,! K1 is the proportionality coefficient, depending on the parameters of the used laser beams,! the speed V of the relative displacement along the machined surface of the heating and cooling zones is determined from the equality! V = S1 / (S2K2),! where! S1 - Width

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.
RU2011111422/03A 2011-03-25 2011-03-25 Method of separating fragile nonmetallic materials by thermo elastic strain RU2479496C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011111422/03A RU2479496C2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Method of separating fragile nonmetallic materials by thermo elastic strain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011111422/03A RU2479496C2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Method of separating fragile nonmetallic materials by thermo elastic strain

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011111422A true RU2011111422A (en) 2012-09-27
RU2479496C2 RU2479496C2 (en) 2013-04-20

Family

ID=47078188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011111422/03A RU2479496C2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Method of separating fragile nonmetallic materials by thermo elastic strain

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2479496C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6775822B2 (en) * 2016-09-28 2020-10-28 三星ダイヤモンド工業株式会社 Brittle material substrate fragmentation method and fragmentation device
RU2719862C1 (en) * 2019-08-29 2020-04-23 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пелком Дубна Машиностроительный Завод" Method of hollow glass articles processing and laser installation for its implementation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024441C1 (en) * 1992-04-02 1994-12-15 Владимир Степанович Кондратенко Process of cutting of nonmetal materials
US6501047B1 (en) * 1999-11-19 2002-12-31 Seagate Technology Llc Laser-scribing brittle substrates
RU2206528C2 (en) * 2001-08-15 2003-06-20 Кондратенко Владимир Степанович Method of cutting friable non-metallic materials (versions)
JP5443851B2 (en) * 2009-06-29 2014-03-19 三星ダイヤモンド工業株式会社 Scribing method and scribing apparatus for thin glass substrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2479496C2 (en) 2013-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA201691781A1 (en) METHOD OF CUTTING OF LAMINATED SUPERHTHON GLASS LAYER
MY177233A (en) Wafer producing method
TW201612121A (en) Methods and apparatus for yielding high edge strength in cutting of flexible thin glass
MY183580A (en) Wafer production method
MX2016011871A (en) Tempered glass article having a sub-surface laser engraving, and method of production.
WO2016077171A3 (en) Laser processing of transparent article using multiple foci
MX353423B (en) A hand-held tool for cutting laminated glass.
RU2011111422A (en) METHOD FOR SEPARATION OF FRAGILE NON-METAL MATERIALS UNDER THE ACTION OF THERMOELASTIC STRESSES
FR2974021B1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF METALLIC PARTICLES
Zeleňák et al. Comparison of surface roughness quality created by abrasive water jet and CO2 laser beam cutting
RU2013132861A (en) METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE COATINGS FROM POWDER MATERIALS
EA201600034A1 (en) METHOD FOR TREATING DISTURBABLE SURFACES OF DETAILS FROM ARTIFICALLY GROWED SINGLE CRYSTAL BASED ON ALPHA-AL203
SG11201901108PA (en) A method for transferring a useful layer
RU2617482C1 (en) Method of brittle materials cutting
RU2016141256A (en) ALL-METAL SILVER HEADSET
Gao et al. Relationship between the grit cut depth and process parameters in electroplated diamond wire sawing KDP crystal
SA518390933B1 (en) Methods Using High Surface Area Per Volume Reactive Particulate
RU2012109884A (en) METHOD FOR DETERMINING THE OPTIMAL CUTTING SPEED
UA111119U (en) METHOD OF MANUFACTURING ARTICLES THEREOF WITH LASER CUTTING
EA201201267A1 (en) METHOD OF CUTTING OF FRAGILE NONMETALLIC MATERIALS
Borghi et al. Candoglia Marble and the" Veneranda Fabbrica del Duomo di Milano": a resource for Global Heritage Stone Designation in the Italian Alps
UA106479U (en) Method for producing layered composite materials with curvilinear surface by explosive welding
UA117457C2 (en) METHOD OF SYNTHETIC DIAMOND PRODUCTION
RU152913U1 (en) ABRASIVE CIRCLE
UA96533U (en) METHOD OF HIGH-QUALITY GAS-LASER CUTTING OF MATERIALS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150326