[发明专利]一种多焦点激光分离夹层玻璃方法及装置

说明书

本发明公开了一种多焦点激光分离夹层玻璃方法及装置。该方法采用对夹层玻璃具有透射性的激光束，并通过多聚焦镜片组使激光束产生多个焦点射入夹层玻璃，在夹层玻璃每层玻璃和胶合材料层中至少一个激光聚焦点；玻璃层和胶合材料层在激光聚焦点作用下分离，沿分离方向移动的多个激光聚焦点同时切割分离夹层玻璃的玻璃层和胶合材料层，使整个夹层玻璃同时被切割分离。该装置包括二维工作平台和依次位于同一光路上的激光器、反射镜、扩束准直镜和多聚焦镜片组。本发明无需后续人工掰片，极大的提高了切割速度，具有分离流程简单、分离速度快、分离质量好、可异形分离、易于实现机械化等优点，特别适用于建筑及汽车用夹层玻璃的切割分离。

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种多焦点激光分离夹层玻璃的方法和装置，本发明尤其适用于建筑.及汽车用夹层玻璃的切割分离。

技术背景

夹层玻璃是由两片或多片玻璃，之间夹一层或多层空气或真空隔离层或有机聚合物中间膜，经过特殊的高温预压(或抽真空)及高温高压工艺处理后，使玻璃和中间膜永久粘合为一体的复合玻璃产品。由于夹层玻璃同时具有外层玻璃和内层胶合层的特性，因此夹层玻璃具有许多优良的材料特性。例如，在胶合层中加入防弹纤维结构，会制成具有抵御枪弹乃至炮弹的防弹玻璃；在胶合层中加入金属丝或压力传感器以及报警装置，可制成具有防盗功能的夹层玻璃；在胶合层中添加具有阻燃性能的化工材料，可制成具有防火功能的夹层玻璃；在夹层玻璃中嵌入金属丝，并将金属丝在电极上形成回路制热，可制成具有除霜功能的电加热夹层玻璃；在夹层中加入装饰性材料，可以制成具有特定图案的装饰夹层玻璃；在胶合层中加入隔音材料，可以制成具有隔音效果的隔音夹层玻璃；在胶合层中加入防紫外线材料，可制成具有阻挡有害光纤的防晒夹层玻璃；在胶合层中加入隔热材料，可以制成具有阻热功能的隔热夹层玻璃等等。由于夹层玻璃具有优良的材料特性，其广泛应用于汽车、机车、飞机、船舶的风挡以及高层建筑的门窗等等。在西方国家，绝大部分建筑玻璃均采用夹层玻璃，极大地提高了建筑的安全性能，且夹层玻璃具有更好的隔热性能，减少了建筑温度调节能源的利用(如空调用电、寒冷地区烧煤等)，降低能源消耗，保护环境。除此之外，在汽车领域，夹层玻璃更是提高其安全性能的必备材料，西方国家明文规定汽车前挡风玻璃必须采用夹层玻璃。而在中国，夹层玻璃使用率仍在较低的水平，但随着安全意识和节能环保意识的提高，及环境问题(如大范围雾霾天气等)的日益加重，夹层玻璃所具有的如安全系数高、可节约能源、降低环境污染等优点将会被越来越多的人认识和利用，因此夹层玻璃具有广阔的发展空间。虽然夹层玻璃应用如此广泛，但是在夹层玻璃的切割分离方面，采用的是传统机械式分割方法，这种分割方法具有如下问题：

1、由于夹层玻璃由两片及两片以上的玻璃层及有机聚合物层组成，当制备一片夹层玻璃时，传统机械方法需要多次切割，分别切割夹层玻璃的每层玻璃和每层有机聚合物，生产效率极低，生产工艺繁琐。

2、夹层玻璃的每层材料切割完毕后，需将多层材料对准后胶合，经后续处理后形成完整的夹层玻璃。在此过程中容易产生尺寸误差，降低了夹层玻璃尺寸精度，且此过程多为人手工完成，生产成本高，且生产速度较低。

3、传统机械方法切割，容易产生玻璃基板切割分离面的崩边、微裂纹等切割缺陷，分离质量较差，需要进行二次打磨或抛光，增加了工艺流程和成本。

4、在异形玻璃切割方面，特别是汽车用异形夹层玻璃，传统机械切割方法极难实现自动切割，需要后续人工掰片，增加了工艺流程，降低了生产效率。

发明内容

针对以上夹层玻璃在传统机械切割加工过程中存在的问题，本发明提出了一种多焦点激光分离夹层玻璃方法及装置，目的在于一次简化工艺流程，提高加工精度和加工效率。

本发明提供的一种多焦点激光分离夹层玻璃方法，该方法采用对夹层玻璃具有透射性的激光束，并使激光束产生多个焦点射入夹层玻璃，在夹层玻璃每层玻璃和胶合材料层中至少一个激光聚焦点；玻璃层和胶合材料层在激光聚焦点作用下分离，沿分离方向移动的多个激光聚焦点同时切割分离夹层玻璃的玻璃层和胶合材料层，使整个夹层玻璃同时被切割分离。