[发明专利]一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用双光路形式的超短脉冲激光对玻璃进行切割的装置以及切割方法，尤其是涉及对一种可对Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail玻璃（龙迹玻璃）进行异形切割的装置以及切割方法，属于盖板玻璃、触摸屏以玻璃微加工技术领域。

背景技术

Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail（龙迹玻璃）钢化玻璃由于其的高透性及高强度，广泛应用于显示屏器件。传统玻璃切割主要是刀轮切割、磨棒研磨及二氧化碳激光切割。刀轮切割只能对未钢化玻璃进行外形的直线切割和半径较大的曲线切割，切割之后还需要进行裂片才能得到完整的外形。而对于钢化后的Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail（龙迹玻璃）玻璃，刀轮则很难切割。对于玻璃内部封闭区域的切割，只能先用钻头钻个小孔，再换不同的磨棒研磨至要求的大小，磨棒损耗很大，效率很低。二氧化碳激光切割也只能对普通玻璃和钢化程度较低的玻璃进行切割，切割后也需要裂片工序，对于内部封闭区域也无法加工。对于Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail（龙迹玻璃）钢化玻璃，目前的各种加工方法都不能有效实行稳定的异形切割，还是需要将未钢化的玻璃切割研磨后再进行钢化处理，效率极低。

激光切割技术的定义以激光束为热源，采用热去除方法进行的材料分离技术，从而形成切割道的材料加工方法。激光束被聚焦在材料表面，使得材料表面温度急剧升高而达到材料的蒸发气化状态，从而实现材料的去除。这里面包含了材料对光束能量的吸收和材料中的热传导过程。在这个过程中，材料被加热发生急剧气化的过程，主要取决于激光与材料作用时间和激光光束峰值功率；

随着手机、平板电脑等电子显示行业的持续增长，Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail（龙迹玻璃）玻璃作为高端应用，传统加工方式已经无法满足需求因此，特别需要一种突破传统的Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail（龙迹玻璃）玻璃异形加工方法和装置，而激光作为现代工业中先进的加工手段，越发受到各个行业的重视，通过来激光来实现玻璃切割的可行性和实用性也得到越来越多的验证，但是目前还没有一种能高效率、高质量和高精度进行Gorilla（大猩猩玻璃）、Sodalime（钠钙玻璃）及Dragontrail（龙迹玻璃）钢化玻璃异形切割的装备和工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种加工效率高、加工效果好的一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置及方法。

本发明的目的是这样实现的：一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置，所述装置包含有激光器，所述激光器发射的激光经光闸和扩束镜后入射到半透半反镜的表面，经半透半反镜反射的激光经光学扫描系统后垂直射向平台，经半透半反镜透射后的激光经全反射镜反射后再经光学扫描系统后垂直射向平台。 

本发明一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置，所述光学扫描系统包含有振镜系统和聚焦镜，进入光学扫描系统的激光经振镜系统后再经聚焦镜聚焦出射。

本发明一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置，所述半透半反镜与入射激光的光路呈45°，所述全反射镜与入射到其表面的激光的光路呈45°。

本发明一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置，所述平台上方设置有CCD成像系统，所述平台上方的左右两侧设置有吹气装置，所述平台的下方设置有集尘装置。

本发明一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的方法，所述方法包含有以下步骤：

步骤一：启动一种超短脉冲双光路激光异形切割玻璃的装置，两路激光同时射向平台上的待切割玻璃；并通过光学扫描系统将两路激光分别聚焦在玻璃的下表面；

步骤二：激光在玻璃的下表面按所需图形进行行走，使得聚光点处、聚光点邻近区域或者同时在聚光点处和聚光点邻近区域的玻璃气化、熔化或同时发生气化和融化，从而在玻璃的下表面上形成起始热去除区，并使起始热去除区在所述玻璃下表面上沿预定路径连续分布从而形成起始热去除线，多条起始热去除线横向叠加形成起始热去除道；

步骤三：激光在步骤二中新形成的起始热去除道附近聚光，使得聚光点处、聚光点邻近区域或者同时在聚光点处和聚光点邻近区域的玻璃气化、熔化或同时发生气化和融化，从而形成后续热去除区，并使后续热去除区沿预定路径连续分布从而形成后续热去除线，多条后续热去除线横向叠加形成后续热去除道；