[发明专利]一种激光打孔厚玻璃的加工系统及方法

权利要求书

1.一种采用加工系统进行激光打孔厚玻璃的加工方法，其特征在于，

激光打孔厚玻璃的加工系统包括，沿光路方向依次设置有激光器、扩束镜、反射镜、动态聚焦元件、扫描振镜、远心聚焦场镜；

所述激光器为玻璃加工提供直接能量来源；所述扩束镜对所述激光器输出的激光进行扩束和发散角处理；所述反射镜对激光束进行导向；所述动态聚焦元件控制激光束聚焦焦点的位置，使其能上下移动；所述扫描振镜用于控制激光束的运动轨迹；所述远心聚焦场镜用于将激光束垂直的聚焦到玻璃上；

还包括水冷，所述水冷用于对所述扫描振镜进行散热降温，以保证所述扫描振镜在高速运动时其中心位置的稳定性；

加工方法包括以下步骤：

S1：根据孔的尺寸大小选择打孔轨迹路线，切割道宽度，填充间距；设计所述扫描振镜的扫描速度、逐层扫描的间距；根据待加工玻璃的厚度设计打孔参数：对于厚度为5mm以上的玻璃，采用不同的分层处理，不同的分层对应不同的加工参数，设计从玻璃底层至表层的加工激光功率逐层递减，使表层的加工激光功率达到厚度为5mm以下的薄玻璃切割所需的激光功率；

S2：所述动态聚焦元件调节激光束聚焦焦点的位置，使其聚焦到待加工玻璃的下表面；

S3：根据设计的打孔轨迹路线及不同分层的打孔参数，从玻璃下表面到上表面逐层钻孔，钻孔的同时采用所述水冷对所述扫描振镜进行散热降温。

2.根据权利要求1所述的激光打孔厚玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中对激光束的调节过程为：所述激光器发出激光束，所述扩束镜对所述激光器输出的激光进行扩束和发散角处理，激光束经过反射镜入射所述动态聚焦元件，经调节后通过所述远心聚焦场镜聚焦到玻璃的下表面。

3.根据权利要求1所述的激光打孔厚玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，打孔轨迹路线的选择为：当孔直径在1-90mm时，采用螺旋线的轨迹路线；当孔直径在0.1mm-1mm时，采用同心圆的轨迹路线。

4.根据权利要求1所述的激光打孔厚玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用多线填充模式，设计整体切割道宽度范围为100-200um，填充间距范围为5-20um。

5.根据权利要求1所述的激光打孔厚玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，设计所述扫描振镜的扫描速度范围为500-6000mm/s。

6.根据权利要求1所述的激光打孔厚玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，设计逐层扫描的间距为0.01-0.05mm。