[发明专利]一种玻璃切割方法

说明书

一种玻璃切割方法，是一种基于绿光激光内雕点云的新型玻璃切割方法。包括以下步骤：在计算机中用3D建模软件建立切割模型；利用专业软件将3D切割模型转化为点云模型；合理调整点云密度；利用激光器配合加工平台以及振镜系统，按照生成的点云模型在待加工玻璃材料表面和内部进行点云加工；加工完成后施加机械力使玻璃按照预设轨迹断裂，完成切割。本发明适用于多种玻璃材料切割，并可用于异形加工，可进行斜面切割，使用激光器功率低，切割效率高。

技术领域

本发明涉及一种基于绿光激光器内雕点云的玻璃切割方法。

背景技术

玻璃在工业生产和日常生活中应用非常广泛。利用激光对玻璃进行切割，较原始的切割方法有诸多优点。目前，用来进行玻璃切割的激光主要是波长为1μm左右的YAG激光，和波长为10.6μm的CO2激光，原理都是诱导控制玻璃断裂，其加工功率比较高，多数在100W以上，并且切割面都是垂直于玻璃表面，此外在进行异型玻璃切割时易产生不可控裂纹。对于超白玻璃，因为其对紫外、可见光波段、近红外波段具有更高的透过率，切割更加困难。

发明内容

针对以上内容，有必要提出一种低功率、高可靠、可进行斜面切割的玻璃切割方法，用来对一待切割玻璃按预定形状进行切割。

本发明可以实现厚度1.5cm以内的玻璃的异形切割、斜面切割。有效的降低了激光在玻璃加工领域的功率，改善了切割的可控性。切割适用范围广，如普通玻璃、掺杂离子玻璃、超白玻璃等。

本发明采用的玻璃切割装置包括计算机、激光器、计算机与激光器连接的数据线、激光运动控制系统、工作台等运动控制系统，材料为各种待切割玻璃。

一种玻璃切割方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在计算机中用3D建模软件建立切割模型；

（2）将3D切割模型转化为点云模型；点云模型的点云密度在90~125点/mm2范围内变化，激光器泵浦电流在38A~41A之间变化；切割时点云模型高度大于玻璃厚度0.8~2mm；

（3）利用波长为激光器配合加工平台以及振镜系统，按照生成的点云模型在待加工玻璃材料内部进行点云加工；点云面构成切割面；

（4）在预设切个图形区域外任意施加机械力，玻璃按照预设切面断裂，完成切割；

所述的激光器是绿光激光器。激光在玻璃内部进行刻点形成裂痕，多个裂痕组成断裂面，实现切割。

所述的3D建模软件可以是：3DMAX、Pro/E、solidworks、AUTOCAD等

所述的点云模型是指将切割模型的各个面打散成点阵。

所述的切割类型指的是垂面切割（切割面垂直于玻璃表面）、斜面切割（切割面与玻璃表面不垂直）。

所述的点云密度是指调整点与点之间距离，距离过大将会导致切割不彻底，影响切割质量，距离过小会导致产生不可控裂痕。随着玻璃材料密度和光透过率的增加，点云密度和功率也要随之增加。

进一步，所述的激光器是波长为532nm的半导体泵浦绿光激光器。泵浦电流可调，最高泵浦电流为43A，平均功率最高约为750mw。

所述的加工平台是指一个能在竖直方向进行精确移动的平台，用来在竖直方向定位待加工材料。振镜系统用来将激光束在二维平面内定位。

所述的点云加工指的是，按照第（2）和（3）步中生成并调整好密度的点云模型，将激光在需要打点的位置聚焦，聚焦点的能量密度将大于玻璃的破裂阈值，在聚焦点出产生一个微小裂痕，而在聚焦点以外的位置，能量密度低，不会对玻璃造成破坏。

所述的切面是指点云加工形成的点阵面。