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因为这个过程依赖于热致机械应力,断裂深度和切割速度与材料本身的膨胀系数很有关系。一般说来,东莞黄江激光焊接适用于激光法进行切割的玻璃的膨胀系数最小应为3.2x10-6K-1,所幸的是,多数普通玻璃都满足这个要求。
与传统的机械切割法相比,这种新的方法有几个重要的优点。首先,这是一步即可完成的、干燥的加工过程。边缘光滑整齐,不需要后续的清洁和打磨。并且,激光引致的分离过程产生高强度、自然回火的边缘,没有微小裂痕。使用这种方法,避免了不可预料的裂痕和残破,降低了次品率,提高了产量。
定性地描述在一张1.5毫米厚的玻璃片上三个不同的切痕之间的动态差异。玻璃切割的边缘干净没有裂片和裂痕,不需要后续处理工序。因为激光是非接触工具,没有工具的磨损问题,从而可保证持续、均匀的切割厚度和边缘质量。作为比较,3(b)显示了使用金属轮进行切割的边缘,东莞黄江激光焊接可以看到沿着切割线存在各种残余张力成份。3(c)是金刚石砂轮切割的结果,可看到很多微小的裂痕,对于许多应用来说,需要打磨切割边缘。
为了定量地评价边缘质量,根据ISO3274,应使用Stylus轮廓测量仪对激光切割的边缘进行测量。权威测量显示,平均粗糙度(Ra)小于0.5微米。
边缘强度
因为边缘质量,以及加热/淬火过程中的自然回火效应,激光切割的边缘强度非常高。Jena的Otto-Schott-Insititut研究所根据DIN5230011参数做了独立的测试,相关数据已公开发布。采用这种新方法,与机械法加工后又打磨的样品相比,边缘强度提高了30%左右。
厚度和切割速度
限制切割速度的有3个因素:玻璃的厚度、材料的热膨胀系数、以及激光器的输出功率。在这个测试中,我们使用150W输出功率的CO2激光器切割 a=7.2 x 10-6、厚度为1.1mm的玻璃,直线切割,速度为500mm/秒。东莞黄江激光焊接作为比较,硬质金属轮切割同样厚度同种玻璃的速度可达1500mm
/秒。但是,即使是在注重速度的应用中,这种差异也将被激光切割所带来的经济性和质量优势所弥补。同时,我们都相信,进一步的加工过程优化以及采用更高输出功率的激光器进行切割都会容易地将加工速度提高2至3倍。
曲线切割
因为裂痕是地沿着激光光束所划出的痕迹,激光引致的分离可以切划出非常的曲线图案。
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