RU2688656C1 - Method of cutting brittle non-metallic materials - Google Patents

Method of cutting brittle non-metallic materials Download PDF

Info

Publication number
RU2688656C1
RU2688656C1 RU2018124659A RU2018124659A RU2688656C1 RU 2688656 C1 RU2688656 C1 RU 2688656C1 RU 2018124659 A RU2018124659 A RU 2018124659A RU 2018124659 A RU2018124659 A RU 2018124659A RU 2688656 C1 RU2688656 C1 RU 2688656C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting
radiation
total
laser
wavelengths
Prior art date
Application number
RU2018124659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Юрьевич Юрин
Алексей Семенович Шумейко
Анатолий Николаевич Солдатов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательское предприятие Лазерные технологии"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательское предприятие Лазерные технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательское предприятие Лазерные технологии"
Priority to RU2018124659A priority Critical patent/RU2688656C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688656C1 publication Critical patent/RU2688656C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/09Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

FIELD: cutting.SUBSTANCE: invention relates to cutting of non-metallic fragile materials, mainly glass, quartz and sapphire. Method of cutting brittle non-metallic materials involves local exposure on a cutting line by a pulsed-periodic laser radiation beam, wherein the energy is varied by exposing the near and middle infrared region to the total pulse length of 60–100 * 10s, with frequency from 14 to 20 kHz and pulse energy from 0.35 mJ to 0.7 mJ, with average total radiation power at all wavelengths of 5–10 W. Pulsed laser beam is irradiated with simultaneous generation at 8 wavelengths in the infrared spectrum, respectively 1.03; 1.09; 2.6; 2.69; 2.92; 3.01; 3.06; 6.45 mcm. For curvilinear cutting, first, contour of the figure is set with focused laser radiation with focal spot diameter of 60–100 mcm and total radiation power below 5 W, with further implementation of additional passage with increased diameter of focal spot to 500 mcm, total radiation power 7–10 W.EFFECT: invention can be used in production of smartphones and any other devices with touch panels, in making electrical and microelectronic devices.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам обработки материалов, в частности к способам резки неметаллических хрупких материалов, преимущественно стекла, кварца и сапфира. И может использоваться при производстве смартфонов и любых других устройств с сенсорными панелями, при изготовлении приборов электротехники и микроэлектроники.The invention relates to methods for processing materials, in particular to methods for cutting non-metallic brittle materials, mainly glass, quartz and sapphire. And it can be used in the production of smartphones and any other devices with touch panels, in the manufacture of electrical appliances and microelectronics.

Известно изобретение, которое относится к способам обработки материалов (патент РФ 2024441, С03В 33/02, опубл. 15.12.1994 г.) и может быть использовано в автомобилестроении при изготовлении стекол и зеркал, в электронной промышленности при вырезке прецизионных подложек для жидкокристаллических индикаторов и фотошаблонов, магнитных и магнитооптических дисков.Known invention, which relates to methods for processing materials (RF patent 2024441, С03В 33/02, published on 12/15/1994) and can be used in the automotive industry in the manufacture of glass and mirrors, in the electronics industry when cutting precision substrates for liquid crystal indicators and photo masks, magnetic and magneto-optical disks.

Сущность: нагрев осуществляют до температуры, не превышающей температуру размягчения материала, а скорость относительно перемещения пучка и материала и место локального охлаждения зоны нагрева выбирают из условия образования в материале несквозной разделяющей трещины. Недостатком аналога является недостаточно высокое качество реза, поскольку из-за использования алмазной пирамидки для создания первоначального микродефекта и микродефекта пересечения поперечного, уже созданного скола на поверхности материала падают осколки этого материала.Essence: heating is carried out to a temperature not exceeding the softening temperature of the material, and the speed relative to the movement of the beam and the material and the place of local cooling of the heating zone is chosen from the condition of the formation of a non-through dividing crack. The disadvantage of the analog is the insufficiently high cut quality, because due to the use of the diamond pyramid to create the initial microdefect and microdefect of the cross, the already created cleavage fragments of this material fall on the material surface.

Известен способ резки хрупких неметаллических материалов, включающий нагрев поверхности материала по линии реза с помощью лазерного пучка и дополнительное воздействие на поверхность материала (патент РФ 2238918, С03В 33/09, опубл. 27.0.2004 г.) В зоне нагрева лазерным пучком осуществляют несквозной надрез материала по линии реза. Дополнительное воздействие на поверхность материала осуществляют в зоне нанесения надреза по крайней мере одним источником упругих волн, в качестве которого используют импульсное лазерное излучение, для которого материал непрозрачен, при этом амплитуду и частоту упругих волн выбирают из условия углубления надреза на заданную глубину или сквозной резки. При резке некоторых материалов целесообразно после нагрева поверхности материала по линии реза лазерным пучком дополнительно охлаждать зону нагрева с помощью хладагента, при этом упругие волны воздействуют в зоне воздействия хладагента.There is a method of cutting brittle non-metallic materials, including heating the material surface along the cutting line using a laser beam and an additional effect on the surface of the material (RF Patent 2238918, С03В 33/09, publ. 27.0.2004) In the heating zone by the laser beam, an incision is made material on the cutting line. Additional impact on the surface of the material is carried out in the area of applying the notch by at least one source of elastic waves, for which pulsed laser radiation is used, for which the material is opaque, while the amplitude and frequency of elastic waves are chosen from the condition of deepening the notch to a predetermined depth or through cutting. When cutting some materials, it is advisable, after heating the material surface along the cutting line with a laser beam, to additionally cool the heating zone with a refrigerant, while the elastic waves act in the coolant exposure zone.

Недостатком аналога является недостаточно высокое качество реза, так как при использовании лазерного излучения в качестве источника упругих волн, с большой долей вероятности, на поверхности материала, вдоль лини реза, могут возникнуть поперечные микротрещины, которые влияют на прочность готового изделия.The disadvantage of the analog is insufficiently high cut quality, since when using laser radiation as a source of elastic waves, with high probability, transverse microcracks may occur on the surface of the material, along the line of the cut, which affect the strength of the finished product.

Известен способ резки хрупких материалов (Патент 2617482, С03В 33/09, опубл. 25.04.2017 г.). Способ включает нагрев поверхности материала по линии реза с помощью лазерного пучка, создание несквозного надреза материала по линии реза, дополнительное воздействие на поверхность материала в зоне нанесения надреза упругими волнами, охлаждение зоны нагрева поверхности материала с помощью хладагента, при этом упругими волнами воздействуют на поверхность материала в зоне действия хладагента. Дополнительное воздействие на поверхность материала осуществляют не менее чем двумя источниками упругих волн, которые располагают с противоположных боковых сторон материала поперек линии реза, при этом получают упругие волны, амплитуду и частоту которых выбирают из условия формирования в материале зоны стоячей упругой волны с периодическим изменением механических напряжений, совмещенной с зоной нагрева, для углубления надреза на заданную глубину или сквозной резки. Зону нагрева формируют импульсным лазерным пучком, а зоны стоячей упругой волны совмещают со сформированной зоной нагрева, причем максимальную интенсивность излучения лазера совмещают с временем максимального разряжения механических напряжений. Дополнительно можно сформировать несколько зон нагрева импульсным лазерным пучком для создания дополнительных линий реза.There is a method of cutting fragile materials (Patent 2617482, S03B 33/09, publ. 04/25/2017). The method includes heating the surface of the material along the cutting line using a laser beam, creating an impervious material incision along the cutting line, additional impact on the material surface in the area of application of the incision with elastic waves, cooling the heating zone of the material surface with a refrigerant, while elastic waves affect the material surface in the refrigerant coverage area. An additional impact on the surface of the material is carried out by at least two sources of elastic waves, which are placed on opposite sides of the material across the cutting line, and elastic waves are obtained, the amplitude and frequency of which are chosen from the condition of forming a standing elastic wave zone in the material , combined with the heating zone, to deepen the notch to a predetermined depth or through cutting. The heating zone is formed by a pulsed laser beam, and the standing elastic wave zones are combined with the formed heating zone, and the maximum radiation intensity of the laser is combined with the time of maximum discharge of mechanical stresses. Additionally, it is possible to form several heating zones with a pulsed laser beam to create additional cutting lines.

Недостатком данного метода является необходимость дополнительного создания напряжений в стекле путем механического воздействия упругими волнами, что влечет за собой сразу несколько негативных последствий. Во-первых, упругими волнами воздействуют поперек лини реза, что делает абсолютно невозможным осуществлять криволинейную резку. Во-вторых, при формировании дополнительных зон нагрева, упругие волны могут вызвать скос трещины с одной линии реза на другую, что приводить к браку изделия.The disadvantage of this method is the need to create additional stresses in the glass by mechanical action of elastic waves, which entails several negative consequences at once. First, elastic waves act across the cutting line, which makes it absolutely impossible to perform curved cuts. Secondly, during the formation of additional heating zones, elastic waves can cause a bevel of cracks from one cut line to another, which leads to a product failure.

Известен способ резки неметаллических материалов, преимущественно стекла, и применимо в автомобилестроении для изготовления стекол и зеркал, в электронной промышленности, а также в других областях техники(патент 2371397, С03В 33/09, опубл. 27.10.2009 г.), выбранный в качестве прототипа. Способ резки включает локальное воздействие на линии реза пучком излучения лазера инфракрасного излучения, охлаждение участка на линии реза хладагентом. Локальное воздействие на линии реза осуществляют пучком излучения импульсно-периодического лазера среднего ИК диапазона, варьируют энергию и длительность излучения. Сначала в материале создают микродефект импульсами излучения с длительностью от 10-4 до 10-3 и энергией от 0,01 до 10 Дж, следующими с частотой не более 5 Гц. Затем микродефект преобразуют в управляемую трещину путем увеличения частоты следования импульсов до значения (1-50) кГц при средней мощности от 10 до 300 Вт. Устройство для резки хрупких неметаллических материалов содержит ПК лазер, излучение которого фокусируется на поверхности стекла в эллиптическое пятно, механизм подачи хладагента. Устройство содержит также импульсный ИК лазер, вакуумный присос, обеспечивающий плоскостность поверхности стекла. Для перемещения стекла по любому контуру служит двухкоординатный стол на воздушном подвесе с шаговым двигателем.There is a method of cutting non-metallic materials, mainly glass, and is applicable in the automotive industry for the manufacture of glass and mirrors, in the electronics industry, as well as in other areas of technology (patent 2371397, C03B 33/09, publ. 10/27/2009), chosen as prototype. The cutting method includes a local impact on the cutting line with a laser beam of infrared radiation, cooling the section on the cutting line with a coolant. The local effect on the cutting lines is carried out by a beam of radiation from a repetitively pulsed, mid-IR laser, varying the energy and duration of the radiation. First, a microdefect of radiation pulses with a duration of 10 -4 to 10 -3 and an energy of 0.01 to 10 J is created in the material, followed by a frequency of not more than 5 Hz. Then the microdefect is converted into a controlled crack by increasing the pulse repetition rate to a value of (1-50) kHz with an average power of 10 to 300 watts. A device for cutting brittle non-metallic materials contains a PC laser, the radiation of which is focused on the surface of the glass into an elliptical spot, and a coolant supply mechanism. The device also contains a pulsed IR laser, a vacuum suction cup that ensures the flatness of the glass surface. To move the glass along any contour serves as a two-axis table on an air suspension with a stepper motor.

Недостатком настоящего изобретения является необходимость создания предварительного микродефекта, причем последующее преобразование микродефекта в трещину, возможно только по заданному контуру, и не является управляемым. Помимо этого, эллиптическое фокальное пятно является преградой для создания криволинейного реза, для осуществления которого необходимо вводить третью координату - поворот стола вокруг своей оси, а в данном патенте это не предусмотрено. А также использование хладагента, необходимое в данном случае для создания напряжений растяжения, замедляет и усложняет процесс резки.The disadvantage of the present invention is the need to create a preliminary microdefect, and the subsequent conversion of a microdefect into a crack is possible only along a predetermined contour, and is not manageable. In addition, the elliptical focal spot is an obstacle to creating a curved cut, for the implementation of which it is necessary to enter the third coordinate - the rotation of the table around its axis, and this patent does not provide for this. As well as the use of refrigerant, which is necessary in this case to create tensile stresses, slows down and complicates the cutting process.

Задачей настоящего изобретения является увеличение качества резки, за счет использования многоволнового излучения, проникающего на разную толщину обрабатываемого материала. Снижение количества элементов и комплектующих, а также уменьшение необходимой, для осуществления резки, мощности лазерного излучения.The present invention is to increase the quality of cutting, through the use of multi-wave radiation penetrating into different thickness of the material being processed. Reducing the number of elements and components, as well as reducing the power of laser radiation required for cutting.

Поставленная задача решается тем, что заявленный способ резки хрупких неметаллических материалов, включает локальное воздействие на линии реза пучком излучения лазера ближнего переднего инфракрасного излучения. Но в отличие от прототипа, локальное воздействие на линии реза осуществляют пучком излучения импульсно-периодического лазера ближнего и среднего инфракрасного диапазона с длительностью суммарного импульса 60-100*10-9 м, следующих с частотой от 14 до 20 кГц. и энергией в импульсе от 0,35 мДж до 0,7 мДж., при средней суммарной мощности излучения на всех длинах волн 5-10 Вт. В заявленном способе воздействуют пучком импульсного лазера с одновременной генерацией на 8 длинах волн в ИК диапазоне спектра соответственно 1,03;1.09;2.6;2.69;2.92;3.01;3.06;6.45 мкмThe problem is solved by the fact that the claimed method of cutting fragile non-metallic materials, includes a local effect on the cutting line with a beam of laser radiation near the front infrared radiation. But unlike the prototype, a local impact on the cutting lines is carried out with a radiation beam of a pulse-periodic laser of the near and middle infrared range with a total pulse duration of 60-100 * 10 -9 m following with a frequency of 14 to 20 kHz. and energy per pulse from 0.35 mJ to 0.7 mJ., with an average total radiation power at all wavelengths of 5-10 watts. In the proposed method, a pulsed laser beam is applied with simultaneous generation at 8 wavelengths in the IR spectral range, respectively, 1.03; 1.09; 2.6; 2.69; 2.92; 3.01; 3.06; 6.45 μm

Для осуществления криволинейной резки, сначала задают контур фигуры сфокусированным лазерным излучением с диаметром фокального пятна 60-100 мкм, и суммарной мощностью излучения ниже 5 Вт., с последующим осуществлением дополнительный прохода с увеличенным диаметром фокального пятна до 500 мкм, суммарной мощности излучения 7-10 Вт.For curvilinear cutting, first set the contour of the figure with focused laser radiation with a focal spot diameter of 60-100 μm and a total radiation power below 5 W., followed by an additional pass with an increased focal spot diameter of up to 500 μm, the total radiation power of 7-10 W.

Пример конкретного осуществления приведен ниже:An example of a specific implementation is given below:

С помощью устройства, представленного на рисунке 1 проводят сквозную резка силикатного стекла. В качестве источника излучения используется лазер на парах стронция, состоящий из источника питания 1, лазерной газоразрядной трубки 4, которая наполнена смесью инертных газов и загруженной твердым стронцием, а также неустойчивого телескопического резонатора отрицательного типа с коэффициентом усиления М=15, в качестве которого выступают два зеркала с золотым или серебряным напылением, имеющим фокусные расстояния 1500 мм и -100 мм соответственно 2 и 3. Данный лазер генерирует излучение на 8 длинах волн в ближнем и среднем ИК диапазоне спектра, в частности 1,03;1.09;2.6;2.69;2.92;3.01;3.06;6.45 мкм с расходимостью излучения, близкой к дифракционной, с суммарной средней мощностью излучения от 5 до 10 Вт, длительностью импульсов генерации от 60 до 100 не, частотой следования от 14 до 20 кГц. Для изменения суммарной мощности излучения используется диафрагма 5. Для контроля мощности используется измеритель мощности ИМО «NOVA 2» 6 фирмы OPHIR.With the help of the device shown in Figure 1, transparent silicate glass is cut. A strontium vapor laser consisting of a power source 1, a laser gas discharge tube 4, which is filled with a mixture of inert gases and loaded with solid strontium, as well as an unstable negative-type telescopic resonator with a gain of M = 15, which is two mirrors with gold or silver plating with focal lengths of 1500 mm and -100 mm respectively 2 and 3. This laser generates radiation at 8 wavelengths in the near and middle IR spectral range, in particular, 1.03; 1.09; 2.6; 2.69; 2.92; 3.01; 3.06; 6.45 μm with a diffraction divergence close to the diffraction radiation, with a total average radiation power of 5 to 10 W, duration of generation pulses from 60 to 100 ns, repetition frequency from 14 to 20 kHz. The diaphragm 5 is used to change the total radiation power. A NOVA 2 IMO power meter from OPHIR is used to control the power.

Устройство также включает модуль фокусировки излучения и перемещения образца 7, блок управления координатным столом 8, ноутбук 9.The device also includes a module for focusing radiation and moving the sample 7, a control unit for the coordinate table 8, a laptop 9.

Модуль фокусировки, представленный на рисунке 2 состоит из статичного стола 10, двояковыпуклой собирающей линзы 12, с фокусным расстоянием 200 мм, выполненной из кристалла BaF2, плоского поворотного зеркала 13, с золотым или серебряным напылением, площадки перемещения линзы 11, для изменения расстояния от линзы до стола 14, данные перемещения необходимы при осуществлении резки изделий разной толщины, а также для работы в режиме расфокусировки. Перемещение стекла осуществляется благодаря 2х координатному столу 14, с рабочим полем 150×150 мм, координатной стол имеет отдельный блок управления, причем задание контура перемещения стекла относительно лазерного излучения осуществляется через ПК, скорость перемещения можно варьировать от 1 до 3000 мм/мин. При помощи данной системы фокусировки, излучение можно сфокусировать в пятно, диаметром 60-100 мкм, что позволяет при малой мощности излучения, получить большую плотность мощности.The focusing module presented in Figure 2 consists of a static table 10, a biconvex collecting lens 12, with a focal length of 200 mm, made of BaF2 crystal, a flat swivel mirror 13, with gold or silver plating, lens displacement areas 11, to change the distance from the lens to table 14, these movements are necessary when cutting products of different thickness, as well as for working in the defocus mode. The glass is moved thanks to a 2-axis table 14, with a working field of 150 × 150 mm, the coordinate table has a separate control unit, the glass contour setting relative to laser radiation is carried out via a PC, the speed of movement can vary from 1 to 3000 mm / min. Using this focusing system, the radiation can be focused into a spot 60–100 µm in diameter, which makes it possible to obtain a high power density at low radiation power.

Преимуществом настоящего изобретения является то, что каждая длина волны имеет свой диаметр фокального пятна, а также, разную глубину проникновения в стекло, при воздействии многоволновым излучением на стекло указанным в заявленном способе, в стекле возникают разнонагреваемые цилиндрические зоны. Если фокальные пятна лазерного излучения перемещаются по поверхности стекла с постоянной скоростью, то после нескольких импульсов, устанавливается квазистационарное состояние, при котором нагреваемая зона постоянного размера и формы перемещается вместе с лазерным лучом. Притом, после установления квазистационарного состояния, нагреваемая зона имеет форму клина, что позволяет не только снизить мощность излучения, но и значительно увеличивает качество торцов стекла после резки.The advantage of the present invention is that each wavelength has its own focal spot diameter, as well as a different depth of penetration into the glass, when exposed to multiwave radiation on the glass indicated in the claimed method, differently heated cylindrical zones appear in the glass. If the focal spots of laser radiation move along the glass surface at a constant speed, then after several pulses, a quasistationary state is established, in which the heated zone of constant size and shape moves with the laser beam. Moreover, after establishing a quasi-stationary state, the heated zone has the shape of a wedge, which allows not only to reduce the radiation power, but also significantly increases the quality of the glass ends after cutting.

Claims (3)

1. Способ резки хрупких неметаллических материалов, включающий локальное воздействие на линии реза пучком излучения лазера среднего инфракрасного излучения, отличающийся тем, что локальное воздействие на линии реза осуществляют пучком излучения импульсно-периодического лазера ближнего и среднего инфракрасного диапазона, варьируют энергию, воздействуя излучением ближнего и среднего ИК диапазона спектра с длительностью суммарного импульса 60-100 *10-9c, следующего с частотой от 14 до 20 кГц и энергией в импульсе от 0,35 мДж до 0,7 мДж, при средней суммарной мощности излучения на всех длинах волн 5-10 Вт.1. The method of cutting brittle non-metallic materials, which includes a local effect on the cutting line with a beam of medium infrared radiation laser, characterized in that a local effect on the cutting line is performed by a beam of radiation from a repetitively pulsed near and medium infrared laser, varying the energy by affecting near radiation the mid-IR range of the spectrum with a total pulse duration of 60-100 * 10 -9 s, followed by a frequency of 14 to 20 kHz and pulse energy from 0.35 mJ to 0.7 mJ, with an average total radiation power at all wavelengths of 5-10 watts. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействуют пучком импульсного лазера с одновременной генерацией на 8 длинах волн в ИК диапазоне спектра соответственно 1,03; 1,09; 2,6; 2,69; 2,92; 3,01; 3,06; 6,45 мкм.2. The method according to claim 1, characterized in that it is exposed to a pulsed laser beam with simultaneous generation at 8 wavelengths in the IR spectral range, respectively, 1.03; 1.09; 2.6; 2.69; 2.92; 3.01; 3.06; 6.45 microns. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для осуществления криволинейной резки сначала задают контур фигуры сфокусированным лазерным излучением с диаметром фокального пятна 60-100 мкм и суммарной мощностью излучения ниже 5 Вт, с последующим осуществлением дополнительного прохода с увеличенным диаметром фокального пятна до 500 мкм, суммарной мощностью излучения 7-10 Вт. 3. The method according to claim 1, characterized in that for performing curvilinear cutting, the contour of the figure is first set with focused laser radiation with a focal spot diameter of 60-100 μm and a total emission power below 5 W, followed by an additional pass with an increased focal spot diameter to 500 microns, the total radiation power of 7-10 watts.
RU2018124659A 2018-07-06 2018-07-06 Method of cutting brittle non-metallic materials RU2688656C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124659A RU2688656C1 (en) 2018-07-06 2018-07-06 Method of cutting brittle non-metallic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124659A RU2688656C1 (en) 2018-07-06 2018-07-06 Method of cutting brittle non-metallic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688656C1 true RU2688656C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018124659A RU2688656C1 (en) 2018-07-06 2018-07-06 Method of cutting brittle non-metallic materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688656C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720791C1 (en) * 2019-09-06 2020-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") Method of laser processing of transparent brittle material and device for its implementation
CN114799495A (en) * 2021-12-28 2022-07-29 华中科技大学 Control method and related device for laser cutting
RU2781187C1 (en) * 2022-02-09 2022-10-07 Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" Method for automated cutting of quartz and silica fabrics by gas laser cutting

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2371397C2 (en) * 2007-12-24 2009-10-27 Валентин Константинович Сысоев Method for cutting of brittle nonmetal materials
US20140340730A1 (en) * 2013-03-15 2014-11-20 Howard S. Bergh Laser cutting strengthened glass
US20160318122A1 (en) * 2014-01-17 2016-11-03 Imra America, Inc. Laser-based modification of transparent materials
RU2617482C1 (en) * 2015-12-03 2017-04-25 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) Method of brittle materials cutting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2371397C2 (en) * 2007-12-24 2009-10-27 Валентин Константинович Сысоев Method for cutting of brittle nonmetal materials
US20140340730A1 (en) * 2013-03-15 2014-11-20 Howard S. Bergh Laser cutting strengthened glass
US9481598B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-01 Kinestral Technologies, Inc. Laser cutting strengthened glass
US20160318122A1 (en) * 2014-01-17 2016-11-03 Imra America, Inc. Laser-based modification of transparent materials
RU2617482C1 (en) * 2015-12-03 2017-04-25 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) Method of brittle materials cutting

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720791C1 (en) * 2019-09-06 2020-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") Method of laser processing of transparent brittle material and device for its implementation
CN114799495A (en) * 2021-12-28 2022-07-29 华中科技大学 Control method and related device for laser cutting
CN114799495B (en) * 2021-12-28 2023-06-13 华中科技大学 Laser cutting control method and related device
RU2781187C1 (en) * 2022-02-09 2022-10-07 Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" Method for automated cutting of quartz and silica fabrics by gas laser cutting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6526396B2 (en) Method and apparatus for performing laser filamentation inside a transparent material
CN105392593B (en) By the device and method of laser cutting profile from flat substrate
EP2837462B1 (en) Photo acoustic compression method for machining a transparent target
TWI604908B (en) Method for laser processing of silicon by filamentation of burst ultrafast laser pulses and product made by such method
KR100699729B1 (en) Glass cutting method
EP2359976B1 (en) Method of processing an object with formation of three modified regions as starting point for cutting the object
JP5089735B2 (en) Laser processing equipment
RU2226183C2 (en) Method for cutting of transparent non-metal materials
JP4584322B2 (en) Laser processing method
JP2002205180A (en) Method for laser beam machining
JP2002192369A (en) Laser beam machining method and laser beam machining device
JP2002192371A (en) Laser beam machining method and laser beam machining device
RU2688656C1 (en) Method of cutting brittle non-metallic materials
JP2009084089A (en) Method and apparatus for cutting glass
JP2002192368A (en) Laser beam machining device
KR20150112870A (en) Laser machining strengthened glass
KR20160108148A (en) Method of processing laminated substrate and apparatus for processing laminated substrate with laser light
JP2010239157A (en) Laser cutting method
JP6744624B2 (en) Method and apparatus for cutting tubular brittle member
JP2003088974A (en) Laser beam machining method
JP5613809B2 (en) Laser cutting method and laser processing apparatus
RU2720791C1 (en) Method of laser processing of transparent brittle material and device for its implementation
JP2003010991A (en) Laser beam machining method
RU2371397C2 (en) Method for cutting of brittle nonmetal materials
RU2617482C1 (en) Method of brittle materials cutting