TWI508809B - 沿曲線切割非金屬材料之方法 - Google Patents

Description

沿曲線切割非金屬材料之方法 發明領域

本發明的實施例係有關一種沿一曲線切割一非金屬材料的方法。更詳言之，本發明的實施例係有關一種沿一曲線切割一非金屬材料譬如一回火的玻璃之方法。

發明背景

一般而言，為了沿一曲線切割一非金屬材料譬如一回火的玻璃基材之一邊角部份，一使用一鑽石輪和磨切機的物理方法，一譬如濕蝕刻的化學方法，及使用一雷射的直接磨削等乃可被使用。

依據該使用鑽石輪及一磨切機的物理方法，其會耗用較長時間並產生裂痕和粒子。

依據該濕蝕刻方法，其亦會耗用較長時間，造成環境污染，且具有較低的產能。

依據使用一雷射的直接磨削，其會產生碎屑和粒子，在一切割區段造成熱損害，並耗用較長時間。

又，其係難以沿一曲線來切割一非金屬材料，譬如回火的玻璃基材。

圖1A為一示意圖，乃示出一使用一雷射來切割一回火的玻璃基材之傳統方法。

如圖1A中所示，依據一使用一雷射來切割一回火的玻璃基材之傳統方法，一最初裂縫20會被使用一最初裂開器30來形成於一回火的玻璃基材10之一邊緣部份。

當該最初裂縫20被形成於該回火玻璃基材10的邊緣部份時，一雷射束40會由該最初裂縫20照射在該回火玻璃基材10上來產生一刻劃線，且一冷却劑會被使用一淬火噴嘴50噴灑於人刻劃線上來切斷該回火的玻璃基材10。

當該回火的玻璃基材被使用上述方法來切割時，該最初裂縫20會沿該刻劃線傳播至一特定長度，然後會喪失直線性而往其它方向傳播。因此，其會難以切割具有大尺寸的回火玻璃基材10。

圖1B為一示意圖，乃示出一種使用一雷射沿一曲線切割一回火玻璃基材的傳統方法。

請參閱圖1B，依據一沿一曲線切割一回火玻璃基材的傳統方法，一最初裂縫20會被傾斜或彎曲地形成在該回火玻璃基材10之一邊緣部份e。

當該最初裂縫20被傾斜或彎曲地形成於該回火的玻璃基材10之一邊緣部份e時，一雷射束會被沿一曲線照射來切割該回火的玻璃基材10。

但是，依據上述方法，該最初裂縫20係被形成在該回火玻璃基材10的邊緣e，因此該回火玻璃基材10的邊緣部份e可能會破裂而劣化產品的品質，且該回火的玻璃基材 10可能不能順暢地切斷。

[揭露]

本發明的實施例提供一種沿一曲線切割一非金屬材料譬如一回火的玻璃基材之方法，其能夠減少切割時間且順暢地切割。

該沿一曲線切割一非金屬材料的方法，包含：在一非金屬材料之一表面上形成一最初裂縫，而使該最初裂縫列設在一該非金屬材料會被沿著它切割的曲線上，及沿該曲線照射一雷射束以施加熱衝擊來沿該曲線傳播，而沿該曲線切斷該非金屬材料。

較好是，該最初裂縫可被相對於一平分該非金屬材料之一邊角的中線沿該曲線對稱地形成為具有一固定深度。

該最初裂縫可被沿該曲線形成在該非金屬材料的表面上而不延伸至該曲線的二相反端。

該最初裂縫可被藉一接觸方法形成於該非金屬材料的表面上。

例如，該最初裂縫可藉接觸旋轉輪於該非金屬材料的表面上來被形成。

或者，該最初裂縫可被藉一非接觸方法形成於該非金屬材料的表面上。

例如，該最初裂縫可藉照射雷射束來被形成。

該雷射束可被沿該曲線照射至少一次。

依據本發明之沿一曲線切割一非金屬材料的方法，該最初裂縫係形成在該曲線之一中央部份，而該回火的玻璃基材會被沿該曲線切割，因此該非金屬基材的邊緣部份可被順暢切斷而不會碎裂。

此外，當該雷射束沿該曲線照射在該非金屬材料上時，該最初裂縫會沿該曲線以二相反方向同時地傳播而來順暢又快速地切斷該非金屬材料，因此沒有碎屑或粒子會產生且熱衝擊會減少。

即是，依據本發明，該非金屬材料之一邊角會避免碎裂，碎屑或粒子不會由該切割區段產生，沒有熱衝擊會施加於該金屬材料而可改良產品品質和產能，且切割時間和切割費用可以減少。

10‧‧‧玻璃基材

20‧‧‧最初裂縫

30‧‧‧最初裂開器

40‧‧‧雷射束

50‧‧‧淬火噴嘴

300‧‧‧輪子

c‧‧‧邊角

CL‧‧‧中線

e‧‧‧邊緣

S110，120，130‧‧‧各步驟

sc‧‧‧曲線

圖1A為一示出使用一雷射切割一回火玻璃基材的傳統方法之示意圖。

圖1B為一示出使用一雷射沿一曲線切割一回火玻璃基材的傳統方法之示意圖。

圖2為一示出依據本發明之一實施例之形成一最初裂縫的步驟之示意圖。

圖3為一示出依據本發明之另一實施例之形成一最初裂縫的步驟之示意圖。

圖4為一示出一回火的玻璃基材具有該最初裂縫的截面圖。

圖5為一示出依據本發明之一實施例之一照射一雷射束的步驟之示意圖。

圖6為一流程圖示出一依據本發明之一實施例之沿一曲線切割一非金屬材料的方法。

(發明模式)

本發明係參照所附圖式更完整地描述於後，在圖中本發明的實施例會被示出。但是，本發明可被以許多不同的形式來實施，且不應被認為限制於所述的實施例。而，該等實施例係被提供以使本揭露成為徹底且完整的，並能將本發明的範圍完全地傳達給精習於該技術者。在圖式中，各層和區域的尺寸及相對大小可能為了清楚而被誇大。

應請瞭解，雖該等第一、第二、第三等用語可能被使用於此來描述各種元件、部件、區域、層及/或區段等，但該等元件、部件及/或區段不應被該等用語所限制。該等用語係僅用來區分一元件、部件、區域、層或區段與另一區域、層或區段。故，以下所述之一第一元件、部件或區段亦可被稱為一第二元件、部件或區段而不脫離本發明的範圍。

於此所用的專業術語係僅為描述特定實施例的目的，而非要作為本發明的限制。若被用於此，單數形式的“一”、“一個”和“該”係意為同樣包含複雜形式，除非該內 容中有清楚地不同指示。又請瞭解，該“包含”及或“包含有”當被使用於本說明書中時，乃指明所述特徵、整體物、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但並不排除有一或更多其它特徵、整體物、步驟、操作、元件、部件及/或其組群的存在或添加。

除非被另外地定義，否則於此所用的全部詞語(包括技術和科學用語)皆有一般精習於本發明所屬之技術領域者通常瞭解的相同意義。又請瞭解該等用語，譬如被定義於通常使用的字典中者，應被視為具有一意義其係與它們在相關技術的內容中之意義相同一致，而不應被以一理想化或過度形式化的意味來被詮釋，除非在此清楚地如此定義。

為方便之故，相同的編號會被用於一切割一回火基材的裝置及該傳統裝置之相同或類似的元件。

以下，依據本發明之一實施例之一切割一回火玻璃基材的裝置將會參照所附圖式來被描述。

圖2為一示意圖乃示出一依據本發明之一實施例之形成一最初裂縫的步驟，圖3為一示意圖乃示出一依據本發明之另一實施例之形成一最初裂縫的步驟，圖4為一截面圖乃示出一具有該最初裂縫的回火玻璃基材，圖5為一示意圖乃示出一依據本發明之一實施例之照射一雷射束的步驟，及圖6為一流程圖乃示出一依據本發明之一實施例之沿一曲線切割一非金屬材料的方法。

請參閱圖2至圖6，一種依據本發明之一實施例之 沿一曲線切割一非金屬材料的方法，一最初裂縫20係被形成於一在一邊角部份c中的曲線sc上至具有一固定深度(步驟S110)，一非金屬材料10會沿該曲線sc被切割。

例如，該非金屬材料10係要被沿該曲線sc切割者，其可為一回火的玻璃基材。

該最初裂縫20可被相對於一平分該非金屬材料10之一邊角c的的中線CL沿該曲線sc對稱地形成為具有一固定的深度。

該最初裂縫20係在該曲線sc上。該最初裂縫20係沿該曲線sc被形成於該非金屬材料10的表面上，而不延伸至該非金屬材料10的邊緣部份e。即是，該最初裂縫20係被形成使該最初裂縫20不會延伸至該曲線sc的二相反端部。

即是，該最初裂縫20不是形成在該非金屬材料10的邊緣部份e，而是在該非金屬材料10之一表面上接近平分該邊角c的中線CL處。

因此，該非金屬材料的邊緣部份e在形成該最初裂縫20時不會碎裂。

詳言之，依據傳統之沿一曲線切割一非金屬材料的方法，該最初裂縫係形成於該非金屬材料10的邊緣部份e，其是該非金屬材料10的最弱部份。因此，該非金屬材料10的邊緣部份e時常會碎裂而產生碎屑或粒子。因此，切割品質會劣化。

但是，依據本發明之沿一曲線切割一非金屬材料的方法，該最初裂縫20係形成在該非金屬材料10的表面上 靠近平分該邊角c之中線CL處，其是最強部份。因此，該非金屬材料10的邊緣部份e不會碎裂，而不會在形成該最初裂縫20時產生碎屑或粒子。

該最初裂縫20可藉一接觸方法被形成於該非金屬材料10的表面上。例如，一最初裂開器30的輪子300可與該非金屬材料10之一表面接觸，此時該輪子300會旋轉來形成該最初裂縫20。

或者，該最初裂縫20可藉一非接觸方法被形成於該非金屬材料10的表面上。例如，一雷射束40可被照射在該非金屬材料10的表面上來形成該最初裂縫20。

該最初裂縫20可具有與該曲線sc相同的曲率。該最初裂縫20可被形成為相對於平分該非金屬材料10之邊角c的中線CL呈對稱的。該最初裂縫20相對於該中線CL的兩側可具有相同深度。因此，當該最初裂縫20傳播時，該最初裂縫會沿該曲線sc朝該曲線sc的二相反端傳播，因此該最初裂縫可同時地抵達該非金屬材料10的二邊緣部份e。

在形成該最初裂縫20之後，其具有與該非金屬材料會被沿著切割的曲線sc相同的曲率，且相對於平分該邊角c的中線CL係呈對稱的，嗣一雷射束40會被沿該曲線sc照射於該非金屬材料10的表面上(步驟120)。

例如，該雷射束40可被沿該曲線sc照射在該非金屬材料10的表面上僅只一次。

或者，該雷射束40可依據該非金屬材料10的品質和厚度及該曲線sc的曲率，而被沿該曲線sc照射在該非金屬 材料10的表面上數次。

當該雷射束40被沿該曲線sc照射於該非金屬材料10的表面上至少一次時，熱衝擊會施加於該非金屬材料，因此裂縫會由該最初裂縫20沿該曲線sc於二方向朝該非金屬材料10之二邊緣部份e傳播，而使該非金屬材料沿該曲線sc被切斷(步驟S130)。

以下，依據本發明之一實施例之沿一曲線切割一非金屬材料的方法之優點效果將會參照圖2至圖6來被說明。

請參閱圖2至圖6，依據該沿一曲線切割一非金屬材料的方法，該最初裂縫20並非形成於該非金屬材料10的邊緣部份e，其為最弱部份乃容易碎裂，而在該非金屬材料10的表面之該曲線sc的中央部份上，其係較為強固。

因此，該非金屬材料10的邊緣部份e在形成該最初裂縫20時不會碎裂或損壞。

又，該最初裂縫20係被沿該曲線sc形成，而使該最初裂縫20的兩側相對於該平分邊角c的中線CL實質上具有相同的深度和長度。結果，當該雷射束40被沿該曲線sc照射時，熱衝擊會施加而使該裂縫由該最初裂縫20沿該曲線sc同時地朝向該非金屬材料10之二邊緣部份e傳播。因此，該非金屬材料可被順暢且快速地切斷。

即是，當該雷射束40沿該曲線sc照射於該非金屬材料10上時，該裂縫會由該最初裂縫20朝向該非金屬材料的二邊緣部份e同時地傳播，因為該最初裂縫20的兩側係相 對於平分該邊角c的中線CL對稱地形成，所以碎屑和粒子不會產生，且該非金屬材料不會有熱損害。

又，當該最初裂縫20係被形成使該最初裂縫20和該曲線sc具有相同曲率，且當該最初裂縫20係形成在該曲線sc的中央時，該非金屬材料10會被沿該曲線sc順暢且快速地切斷。

熟習該技術者將可顯知各種修正和變化可被作成於本發明中而不超出本發明的精神或範圍。故，乃期使本發明涵蓋被提供於所附申請專利範圍及其等同者之範圍內的發明之修正和變化等。

S110，120，130‧‧‧各步驟

Claims (7)

1. 一種沿一曲線切割一非金屬材料的方法，該方法包含：在一非金屬材料之一表面上形成一最初裂縫，而使該最初裂縫列設在一曲線上，該非金屬基材係被沿該曲線切割；及沿該曲線照射一雷射束以施加熱衝擊來沿該曲線傳播而沿該曲線切斷該非金屬材料；其中該最初裂縫係沿該曲線相對於一平分該非金屬材料之一邊角的中線被對稱地形成且具有一固定深度。
2. 如請求項1之方法，其中該最初裂縫係沿該曲線形成於該非金屬材料的表面上而不延伸至該曲線的二相反端。
3. 如請求項1之方法，其中該最初裂縫係藉一接觸方法被形成在該非金屬材料的表面上。
4. 如請求項3之方法，其中該最初裂縫係藉接觸旋轉輪於該非金屬材料的表面上來被形成。
5. 如請求項1之方法，其中該最初裂縫係藉一非接觸方法被形成在該非金屬材料的表面上。
6. 如請求項5之方法，其中該最初裂縫係藉照射雷射束來被形成。
7. 如請求項1之方法，其中該雷射束係沿該曲線照射至少一次。