近來,一些工程人員和學者發現了應用較低功率的激光器使玻璃分離,同時不對玻璃造成融化等熱影響的玻璃切割方法。這種方法說來復雜,涉及細節技術很多,其 基本原理是利用激光引致的應力使玻璃"分離"。期間,得益于封離型CO2激光器技術的發展和成熟,激光切割玻璃技術更顯得經濟、實用。
激光切割中另一個關鍵部件是淬火氣(水)嘴,隨著激光光點的移動,淬火氣(水)嘴將冷空氣(水)吹到玻璃表面,對受熱區域進行快速淬火,玻璃將沿著應力最大的方向產生斷裂,從而將玻璃沿著設定的方向分離。
需要說明的是,為了引發玻璃產生斷裂,需要首先用機械法在切割線的起點劃出微小的起始裂痕。選擇不同的激光功率、光點掃描速度等加工參數,應力引致的斷裂深度可達100微米到數毫米,意味著使用激光法可一步切割深度為100微米到數毫米的玻璃。
有些應用需要對玻璃進行特殊的后續處理,比如,某些安全玻璃元件須經溫度硬化處理,以及多數帶硅鍍層的平板顯示器元件必須經過溫度退火等。激光引致分離法 也配合這些特殊的后處理,我們用激光法切割了100個4mm厚的玻璃片,在特殊熱處理過程中,沒有一片被破壞。
實驗證明玻璃有比金屬更低的熱傳導,所以激光應該可以順理成章地應用于玻璃的切割。事實上,一些公司早在70年代即開始發展成套系統,當時使用的是千瓦輸出功率水平的 CO2激光器。但是,因為功率水平高,對玻璃造成不容忽視的熱影響,以致融化局部材料,所以當時的激光切割技術難以保證整齊、平滑的切割邊緣,在許多應用 場合中,仍然需要打磨切割邊緣。同時,當時CO2激光器的價格非常昂貴,令人生畏。加工有機玻璃的激光機切割速度快、精度高,定位準確??缮a工藝禮品、 面板鏡片機箱、模型玩具、廣告燈箱招牌展示用品、包裝盒等。