文档介绍：摘要
玻璃是一种脆性材料,有着广泛的应用。传统用于玻璃切割的激光加工技术已
经非常成熟,其中大多数工作是应用波长为 m 的 CO2 激光器进行的研究。
紫外激光器经过多年的发展,很多科研机构已经着手展开利用紫外激光切割技术
加工材料。
针对紫外激光器在精密加工领域应用的迅速发展,本论文主要应用 355nm 全
固态紫外激光器对手机玻璃面板进行切割,对若干工艺和技术进行研究。主要进
行以下工作:
(1)使用木森科技生产的 US420-F 系列激光切割机对手机玻璃面板进行切割,
引入了两种切割方法并分析了影响切割质量的五个关键因素。
在实验中分别使用了划片切割法和穿透切割法对手机面板进行切割,通过比
较两种方法的切割质量,得出切割不同厚度和形状玻璃面板的切割方法;从运动
平台、光路系统、激光输出功率、切割速度等四个方面分析了高精密激光切割中
影响玻璃切割质量的因素,得出平台精度、激光工作模式、光斑聚焦特性、激光
输出功率、切割速度都对切割质量有较大的影响。
(2) 对手机摄像头的多层镀膜玻璃进行切割,对切割工艺进行了研究。
使用 355nm 固态紫外激光对镀膜玻璃采取“背切”加工方式,分析了压缩空
气、氮气、氩气三种辅助气体对边缘热影响区和镀膜层表面形貌的影响,得出最
佳辅助气体为氩气的结论;为了降低熔渣对镀膜面的污染,分别采用水下切割、
镀膜面加覆盖层切割、加脂类试剂涂层切割三种方式进行切割,得出加脂类试剂
涂层切割为最佳的切割方案;为了降低镀膜玻璃边缘的热影响区,采用将镀膜玻
璃放置在水槽上进行切割的方案,有效降低了热影响区,取得了良好效果。
(3) 对智能手机 ITO 薄膜玻璃面板进行切割,对切割工艺进行研究。
使用 355nm 固态紫外激光在常规条件下对 ITO 薄膜玻璃进行轮廓成型切割,
分析了热扩散效应的影响;为了降低热效应的扩散,采用水下切割方案进行切割,
分析了不同水层厚度对切割质量的影响,得出最佳水层厚度为 1mm;为了提高切
割效率,使用在玻璃表面涂覆吸收层的方式来进行切割,验证了吸收层对激光的
I
吸收原理,证实加能量吸收层可以提高加工效率,节省时间。
(4) 对手机玻璃面板进行锥度切割实验,分析了玻璃锥度的切割原理,通过
实验得到理想效果,验证了理论分析的正确性。
关键词:激光切割,紫外激光,玻璃,镀膜,ITO
II
Abstract
Glass is a brittle material, which has a wide range of applications. Laser
processing technology of traditional glass cutting is well established and most of the
work is the study of the application of a wavelength of m CO2 laser. Recently,
with the development of UV laser, many research institutions are beginning to use UV
laser cutting technology to process materials.
In the view of the rapid development of UV laser applications in the field of
precision machining, the paper use 355nm all solid-state UV laser cutting the glass
panels on the phone. We have been researching a number of processes and
technologies. Mainly the following:
(1)The use of the Musen production of the US420-F-series laser cutting machine
for cutting glass panels on the phone, introduce two cutting methods and analyse five
key factors that affect the cutting