[发明专利]脆性非金属基材及其切割方法

权利要求书

【权利要求1】一种脆性非金属基材，通过激光切割形成，其特征在于：该脆性非金属基材的切割面为光亮曲面。

【权利要求2】如权利要求1所述的脆性非金属基材，其特征在于：该脆性非金属基材为玻璃基材。

【权利要求3】如权利要求2所述的脆性非金属基材，其特征在于：该玻璃基材的厚度为0.2毫米至6毫米。

【权利要求4】如权利要求3所述的脆性非金属基材，其特征在于：该玻璃基材的负载强度为65千克至80千克。

【权利要求5】如权利要求2所述的脆性非金属基材，其特征在于：该玻璃基材的热膨胀系数为3.2×10-6/摄氏度以上。

【权利要求6】一种于脆性非金属基材的切割方法，其包括以下步骤：

(1)提供一种激光切割装置及一脆性非金属基材，该激光切割装置包括一激光源、一个聚焦元件、一个工作台及一个控制器，该聚焦元件用于对激光源发出的激光束进行会聚，该控制器控制聚焦元件及工作台的运动；

(2)于控制器内预设一个与脆性非金属基材的预定切割曲线相对应的第一函数，以及一个与激光束或脆性非金属基材的旋转运动相对应的第二函数；

(3)将脆性非金属基材置放于工作台上，并通过聚焦元件将激光源发出的激光束聚焦于脆性非金属基材上，以形成一个椭圆形光斑；

(4)控制器根据第一函数驱动激光束与脆性非金属基材相对运动，并同时根据第二函数使该激光束或脆性非金属基材旋转，从而使椭圆形光斑的长轴延伸方向始终与椭圆形光斑所在处的预定切割曲线的切线方向基本保持一致，同时使一冷却流体跟随该椭圆形光斑运动，以沿预定切割曲线形成裂痕；

(5)沿该裂痕使脆性非金属基材分裂。

【权利要求7】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：控制器根据第一函数驱动工作台沿着预定切割曲线运动，并同时根据第二函数驱动聚焦元件旋转，从而使椭圆形光斑的长轴延伸方向始终与椭圆形光斑所在处的预定切割曲线的切线方向基本保持一致。

【权利要求8】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：控制器根据第一函数驱动工作台沿着预定切割曲线运动，并同时根据第二函数驱动工作台旋转，从而使椭圆形光斑的长轴延伸方向始终与椭圆形光斑所在处的预定切割曲线的切线方向基本保持一致。

【权利要求9】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：在激光束与脆性非金属基材相对运动前，先使用高硬度物体于脆性非金属基材表面形成一个初始划痕，该初始划痕位于预定切割曲线上，然后使椭圆形光斑自该初始划痕处开始加热。

【权利要求10】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：该椭圆形光斑的中心位于预定切割曲线上，且该预定切割曲线于椭圆形光斑的中心处的切线方向与椭圆形光斑的长轴的延伸方向一致。

【权利要求11】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：于脆性非金属基材上形成裂痕后，将激光束重新聚焦于脆性非金属基材上，以形成一个椭圆形光斑；接着控制器根据第一函数驱动激光束与脆性非金属基材相对运动，并同时根据第二函数使该激光束或脆性非金属基材旋转，以使该椭圆形光斑在沿该裂痕运动的同时绕其中心旋转，从而使椭圆形光斑的长轴延伸方向始终与椭圆形光斑所在处的裂痕的切线方向基本保持一致，以使该脆性非金属基材沿裂痕分裂。

【权利要求12】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：于脆性非金属基材上形成裂痕后，用高频波源产生高频波使该脆性非金属基材沿裂痕分裂。

【权利要求13】如权利要求12所述的脆性非金属基材的切割方法，其特征在于：该高频波源为超声波源。

【权利要求14】如权利要求6所述的脆性非金属基材的切割方法：所述激光源为二氧化碳激光器。

【权利要求15】如权利要求14所述的脆性非金属基材的切割方法：该激光源的平均输出功率为100瓦特以下。