[发明专利]陶瓷工件激光钻孔的方法

说明书

本发明涉及一种陶瓷工件激光钻孔的方法，这种陶瓷工件激光钻孔的方法，通过挑选皮秒激光器使得激光加工的脉冲宽度为皮秒级别，脉冲宽度为皮秒级别可以保证激光加工时的脉冲峰能量较高，可以在较短的加工时间下实现对陶瓷工件的切割，从而降低激光加工时，边缘热扩散效应，可以避免切割时产生过多的热扩散，从而避免在激光钻孔时产生边缘裂纹的问题。此外，通过绕环加工先得到半成品孔，再在半成品孔上加工得到需要加工的孔，第一次绕环加工容易在半成品孔的边缘处出现边缘裂纹的问题，第二次绕环加工相对于第一次绕环加工热量不易积累，从而得到的孔的边缘不易出现边缘裂纹。

技术领域

本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种陶瓷工件激光钻孔的方法。

背景技术

在即将到来的5G手机应用中，氧化锆陶瓷手机后盖作为5G手机盖板的优势表现为：1.对比与金属，氧化锆陶瓷的电绝缘性不会对电磁信号形成屏蔽，故手机机身可以做成一体化。2.氧化锆陶瓷材料的手感和玻璃十分相似，但氧化锆陶瓷比玻璃要硬很多，莫氏硬度仅次于蓝宝石，所以氧化锆陶瓷机身具有耐磨与耐刮性，且偶尔跌落也不易摔碎。3.手机触感方面则表现为冷却时滑润，发热时温润；故陶瓷机身的用户体验高于玻璃和金属。

现有氧化锆陶瓷手机后盖钻孔的方法都是采用机械加工方法，但由于氧化锆陶瓷硬度非常高，采用机械加工方法在氧化锆陶瓷手机后盖上打孔会产生边缘裂纹的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种陶瓷工件激光钻孔的方法，其可以解决传统机械加工方法钻孔带来的边缘裂纹的问题。

一种陶瓷工件激光钻孔的方法，包括如下步骤：

提供陶瓷工件；

选取皮秒激光器、扩束镜和聚焦镜头，将所述陶瓷工件放置到加工平台上，开启激光设备，调整激光焦距，使得激光焦点始终聚焦于所述陶瓷工件的待加工面；

对所述陶瓷工件进行定位；以及

调整激光工艺参数，记所述需要加工的孔的孔径为R，以(R-ΔL)为加工孔径，控制激光在所述陶瓷工件的待加工面上绕环运动进行绕环加工，加工出孔径为(R-ΔL)的半成品孔，接着以R为加工孔径，控制激光在所述陶瓷工件的待加工面上绕环运动进行绕环加工，从而在所述陶瓷工件的待加工面上钻出孔径为R的所述需要加工的孔，所述ΔL为0.005mm～0.03mm。

脉冲激光在陶瓷上打孔时，孔边缘会产生微裂纹和重铸层，这些微裂纹的尖端所形成的应力难于释放，使微裂纹很容易扩展为大裂纹，甚至发生断裂现象。这种陶瓷工件激光钻孔的方法，通过挑选皮秒激光器使得激光加工的脉冲宽度为皮秒级别，脉冲宽度为皮秒级别可以保证激光加工时的脉冲峰能量较高，可以在较短的加工时间下实现对陶瓷工件的切割，从而控制激光热扩散区域，通过绕环加工先得到半成品孔，再在半成品孔上加工得到需要加工的孔，由于激光加工孔的孔径通常较小，容易产生热量积累的问题，第一次绕环加工容易在半成品孔的边缘处出现边缘裂纹的问题，第二次绕环加工相对于第一次绕环加工热量不易积累，从而得到的孔的边缘不易出现边缘裂纹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一实施方式的陶瓷工件激光钻孔的方法的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。