[发明专利]基于激光处理的透明材料加工系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于激光处理的透明材料加工系统及方法，其中该方法包括：首先，通过激光刻蚀的方式在透明材料待切割轨迹线内部区域切出一预裂槽；然后，控制贝塞尔激光切割器的贝塞尔光束沿透明材料待切割轨迹线移动，以在透明材料上形成一切割轨迹；最后，控制裂片器发出的切割激光沿贝塞尔激光切割器形成的切割轨迹移动，以使得切割轨迹与预裂槽之间的余料脱落；通过上述贝塞尔光束与激光刻蚀相结合的切割方式，即使对于复杂的切割图案或者有内槽的切割环境，也可很容易地将切割区域裂解下来，而且有效确保切口质量。

技术领域

本发明涉及透明材料加工处理技术领域，尤其涉及一种基于激光处理的透明材料加工系统及方法。

背景技术

对于透明材料，如玻璃，可采用激光切割方式对其进行加工，以获得高质量的切割面。目前，玻璃类透明材料激光加工主要采用两种方法，其一是贝塞尔光束切割、其二是振镜和远心场镜组合体直接从材料表面切割。这两种方式在加工玻璃类透明材料时都有一定的局限性与缺陷。贝塞尔光束加工玻璃类透明材料时，由于贝塞尔光束为热熔切割，光线进入透明材料内部，从材料内部熔融切割面，而切割面熔融后具有膨胀效应，因此，不容易将所要的切割区域裂解下来，这样，对于较为复杂的图形或者内槽切割，往往会对后续的裂片工序造成很大挑战，甚至无法完成裂片。振镜和远心场镜组合体加工玻璃类透明材料时，是从工件表面自上而下的切割方式，可以很容易将切块裂解下来，但是切割面不够光滑和垂直，往往会形成一定的锥度，不能满足用户对切割面质量的要求，另外，从表面自上而下切割会在工件中残留一定的应力，这在某些应用领域中客户往往无法接受。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种基于激光处理的透明材料加工系统及方法，以方便处理透明材料加工过程中的裂片工作，同时确保切割质量。

为了实现上述目的，本发明公开了一种基于激光处理的透明材料加工系统，其包括加工平台、激光刻蚀器、贝塞尔激光切割器以及裂片器；

所述加工平台，用于放置待加工透明材料；

所述激光刻蚀器，用于通过激光刻蚀的方式在所述透明材料待切割轨迹线内部区域切出一预裂槽；

所述贝塞尔激光切割器，用于通过贝塞尔光束沿所述透明材料的待切割轨迹线切割；

所述裂片器，用于通过激光沿所述贝塞尔激光切割器的切割轨迹对所述透明材料进行裂片，以去除所述预裂槽与所述贝塞尔激光切割器的切割轨迹之间的余料。

较佳的，所述激光刻蚀器为3D振镜。

较佳的，所述预裂槽边缘与所述待切割轨迹线距离为0.5～2mm。

较佳的，所述预裂槽的轨迹为所述待切割轨迹线等比例缩小形成。

较佳的，所述预裂槽为通槽。

较佳的，所述预裂槽的刻蚀线为螺旋线或同心环形线。

本发明还公开一种基于激光处理的透明材料加工方法，其包括如下步骤：

S1：通过激光刻蚀的方式在所述透明材料待切割轨迹线内部区域切出一预裂槽；

S2：控制贝塞尔激光切割器的贝塞尔光束沿所述透明材料待切割轨迹线移动，以在所述透明材料上形成一切割轨迹；

S3：控制裂片器发出的切割激光沿所述贝塞尔激光切割器形成的所述切割轨迹移动，以使得所述切割轨迹与所述预裂槽之间的余料脱落。

较佳的，在步骤S1中，刻蚀预裂槽时，激光沿螺旋轨迹线或同心环形线运动。

较佳的，所述预裂槽边缘与所述待切割轨迹线距离为0.5～2mm。

较佳的，所述预裂槽的轨迹为所述待切割轨迹线等比例缩小形成。