[发明专利]用于分割基底的方法

说明书

本发明涉及一种用于分割基底、尤其由脆硬性材料构成的基底的方法，其中，利用至少一个脉冲式激光束沿着预先确定的分割线将损伤彼此间隔开地引入到基底中，其中，如此选择相邻的损伤之间的平均间距以及用于产生相应损伤的激光脉冲的数量，使得(a)用于沿着分割线分割基底的断裂应力σ_B小于与相应的基底相关的第一参考应力σ_R1，(b)在分割之后获得的分割棱边的棱边强度σ_K大于与相应的基底相关的第二参考应力σ_R2，以及(c)在引入损伤之后，通过沿着分割线施加应力可分割基底。

技术领域

本发明涉及一种用于以激光辅助的方式对基底、尤其由玻璃、玻璃陶瓷或硅构成的基底进行分割的方法，在其中用脉冲式激光束沿着预先确定的分割线将损伤彼此间隔地引入基底中。本发明还涉及一种工件，尤其玻璃制品、玻璃陶瓷制品和/或硅制品，其具有沿着分割线彼此间隔开的损伤。

背景技术

在玻璃工业中广泛应用的切割方法是机械划线和断裂。该方法成本有利，但基本上限于直线切割。在断裂之后，棱边通常不具有足够的品质，因此需要进行复杂的后续处理，例如，进行磨削或抛光。

另一方法是水射流切割，其虽然允许自由几何形状，但是在品质受限的同时相对慢且昂贵，因此在该方法中通常还需要进一步再处理棱边。因此，水射流切割的方法主要用于复杂的几何形状，其不能通过划线和断裂以及可能的后续加工来制造。

在热激光划线的方法中，玻璃例如借助于CO₂激光沿切割线被加热，并立即再次快速冷却。借此使得可以实现高的棱边品质，并且同时制造自由几何形状，但是其中，切割棱边的曲率半径必须不能太低。然而，激光划线不能或仅以高的品质损失适用于厚度较大的玻璃，且尤其不适用于具有低热膨胀系数的玻璃。

在这种背景下，激光细丝化的方法似乎特别有希望。在此使用超短脉冲激光，将分割线、例如以穿孔形式的分割线引入玻璃中。

如例如在WO 2012/006736 A2中所述的，可以用脉冲式聚焦的激光束在透明基底中产生细丝，其中，由多个细丝形成的路径使得可以分割基底。对此通过高能的短激光脉冲产生细丝，其中，假设非线性光学克尔效应导致激光束的自聚焦，由此引起等离子体形成。

DE 10 2012 110 971 A1也描述了一种对透明工件进行分割制备的方法，其中通过超短激光脉冲沿着给定的断裂线产生地延伸通过工件的、彼此相邻排列的细丝结构。

在借助于激光细丝化将细丝路径、特别是以预损伤线或穿孔线的形式引入玻璃之后，可以在进一步所谓的切割步骤中分割玻璃。在此，用CO₂激光跟随细丝路径，使玻璃沿着细丝路径并因此沿着预设的分割线分开。然而，在切割步骤期间，特别是在复杂的几何形状或具有低热膨胀系数的材料的情况下可能发生误差，例如使得裂缝不沿着预先引入的分割线并且裂开，或者裂缝不开始或断裂。已经发现，在不同的玻璃中，这些问题可能是不同的，即，有时也可取决于待分割的玻璃。

发明内容

因此，一般来说本发明的目的是尤其针对相应待分割的材料，借助于随后的切割步骤来优化激光细丝化的方法。

本发明的目的的一个方案是，改进分割棱边的品质。

根据本发明通过独立权利要求的主题实现了该目的。本发明的有利改进方案是从属权利要求的主题。

因此，本发明涉及用于分割基底、尤其由脆硬性材料、特别是由玻璃、玻璃陶瓷和/或硅构成的基底的方法，其中，利用至少一个脉冲式激光束沿着预先确定的分割线将损伤彼此间隔开地引入到基底中。