本發(fā)明涉及激光切割，尤其涉及一種玻璃成品表面膜材激光切割方法。

背景技術(shù)：

1、激光切割膜材的方式主要分為燒蝕切割和熔融切割兩種。這兩種方法均采用激光直接作用于材料上，但由于激光對膜材下層的影響可能導(dǎo)致工藝損傷。對于貼膜產(chǎn)品，市場上通常采用兩種切割方式：半透切割和全透切割。半透切割主要應(yīng)用于標(biāo)簽紙等產(chǎn)品，通過激光切割在底膜上形成明顯的切痕，而膜材本身未被完全切斷。全透切割常用于手機膜貼膜等產(chǎn)品，通過激光將膜材完全切割成型，之后將其貼附至目標(biāo)表面，如手機屏幕。

2、然而，上述傳統(tǒng)的先切割再貼膜的方法存在一些局限性，主要體現(xiàn)在貼膜后膜材的位置精度不足以及容易產(chǎn)生氣泡等問題上，這通常無法達到高品質(zhì)產(chǎn)品的要求。特別是對于3d玻璃產(chǎn)品這類對品質(zhì)有著極高要求的產(chǎn)品，這些問題尤為突出。因此，出現(xiàn)了一種新的貼膜方式，即先通過熱貼合的方式將比玻璃產(chǎn)品尺寸略大的膜材貼合到玻璃產(chǎn)品表面，在貼合的過程中通過抽真空的方式去除膜材與玻璃產(chǎn)品之間的氣泡，再通過激光去除玻璃產(chǎn)品邊緣多余的膜材。然而，膜材通常是如圖1所示的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，按照產(chǎn)品品質(zhì)要求，膜材的尺寸需要比玻璃產(chǎn)品略小，對膜材的邊緣切割效果也有非常高的要求，有些玻璃產(chǎn)品底面還粘附有功能性涂層，這就要求激光能夠剛好切透膜材，但是不損傷玻璃和涂層，并且膜材的邊緣切割效果要達到要求。如何根據(jù)膜材、玻璃、涂層的特性選擇合適的激光切割參數(shù)，以達到上述切割效果，是目前急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種玻璃成品表面膜材激光切割方法，用激光對玻璃成品表面貼附的膜材進行切割。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種玻璃成品表面膜材激光切割方法，所述玻璃成品上表面貼附有膜材，下表面粘附有功能性涂層，所述方法包括以下步驟：

3、步驟s1，根據(jù)膜材、玻璃、涂層對激光的透過率選擇對涂層損傷最小的激光器；

4、步驟s2，選用短焦聚焦鏡片及可調(diào)擴束鏡切割膜材，確定切透膜材的激光功率閾值，然后基于所述激光功率閾值確定最佳激光頻率與最佳切割速度，設(shè)定所述最佳激光頻率與最佳切割速度用于后續(xù)所有步驟；

5、步驟s3，在各種離焦方式下，測量膜材的切透功率閾值p1及所述切透功率閾值對應(yīng)的光斑直徑，確定邊緣切割效果達標(biāo)的最小達標(biāo)光斑直徑dmin；

6、步驟s4，在各種離焦方式下，測量上表面未貼附膜材的玻璃的損傷功率閾值p2；

7、步驟s5，測量激光器功率波動百分比m；

8、步驟s6，測量不同焦距的聚焦鏡片的正焦光斑直徑da；

9、步驟s7，根據(jù)各種離焦方式下膜材的切透功率閾值p1、玻璃的損傷功率閾值p2、激光器功率波動百分比m確定切割方式及切割功率：

10、如果p1<p2，切割一次，切割功率p的范圍為：p1*(1+m)＜p＜p2*(1-m)；

11、如果p1≥p2，切割多次，最后一次的切割功率為pz，前面n次的切割功率為pc1，其中：

12、pz＜p2*(1-m)；

13、pc1的確定方法為：

14、確定最后一次之前的切割次數(shù)h為膜材的總厚度，hz為功率pz對應(yīng)的切割深度，hc為功率對應(yīng)的切割深度，τ1為膜材對激光器中激光的透過率；

15、確定前n次的切割深度hn，并根據(jù)所述前n次的切割深度hn確定前n次的切割功率pc1：前n次的切割深度以pc為上限往下做激光功率、切割深度梯度曲線，找到切割深度hn對應(yīng)的激光功率值pc1；

16、步驟s8，選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式，使用確定的切割方式及切割功率對膜材進行切割：

17、如果只需切割一次，計算各種離焦方式下激光切割功率的功率區(qū)間pa，結(jié)合各離焦方式下功率區(qū)間pa的大小、各種離焦方式的調(diào)試難度、最小達標(biāo)光斑直徑dmin、正焦光斑直徑da，選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式；

18、如果需要切割多次，根據(jù)最大切割功率重新測量對應(yīng)的最小達標(biāo)光斑直徑dmin，然后再依據(jù)最大切割功率對應(yīng)的功率區(qū)間pa的大小、各種離焦方式的調(diào)試難度、最小達標(biāo)光斑直徑dmin、正焦光斑直徑da，選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式。

19、優(yōu)選的，所述步驟s8中，在所述使用確定的切割方式及切割功率對膜材進行切割之前，還包括：

20、改變擴束鏡倍數(shù)，以對光斑直徑進行微調(diào)，并根據(jù)切割效果調(diào)整激光切割功率。

21、優(yōu)選的，所述改變擴束鏡倍數(shù)，以對光斑直徑進行微調(diào)，并根據(jù)切割效果調(diào)整激光切割功率的具體方法是：增大擴束鏡的擴束倍數(shù)，使用貼膜玻璃產(chǎn)品對不同所述擴束倍數(shù)做梯度驗證，記錄不同擴束鏡倍數(shù)下的膜材的切透功率閾值p1、玻璃的損傷功率閾值p2、光斑直徑及切割效果，選擇切割效果符合預(yù)期的擴束鏡倍數(shù)，根據(jù)所述擴束鏡倍數(shù)對應(yīng)的膜材的切透功率閾值p1、玻璃的損傷功率閾值p2確定激光切割功率。

22、優(yōu)選的，所述步驟s2中，所述聚焦鏡片焦距為50mm，所述擴束鏡的擴束倍數(shù)設(shè)置為2倍。

23、優(yōu)選的，所述步驟s5中，所述激光器功率波動百分比＝(最大功率值-最小功率值)/功率平均值。

24、優(yōu)選的，所述步驟s5中，在膜材的切透功率閾值p1下進行激光器功率波動百分比測量。

25、優(yōu)選的，所述步驟s8中，所述選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式的方法包括：如果各離焦方式下功率區(qū)間pa相差不大，選擇正焦光斑直徑da小于且最接近于最小達標(biāo)光斑直徑dmin的焦距的聚焦鏡片。

26、優(yōu)選的，所述步驟s5之后，還包括：

27、確定所述涂層的損傷功率閾值p3，如果所述步驟s1中確定了多個激光器，結(jié)合所述未貼附膜材的玻璃的損傷功率閾值p2、涂層的損傷功率閾值p3及玻璃對激光器中激光的透過率τ2選擇合適的激光器。

28、本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明的方案根據(jù)膜材、玻璃、涂層對激光的透過率選擇對涂層損傷最小的激光器；選用短焦聚焦鏡片確定最佳激光頻率與最佳切割速度，測量各種離焦方式下膜材的切透閾值、玻璃的損傷閾值、及對應(yīng)光斑直徑，根據(jù)邊緣切割效果確定最小達標(biāo)光斑直徑；然后根據(jù)膜材的切透閾值、玻璃的損傷閾值以及膜材對激光的透過率確定切割次數(shù)及每次的切割功率；再綜合考慮功率區(qū)間、調(diào)試難度、最小達標(biāo)光斑直徑、不同焦距的正焦光斑直徑，選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式；最后使用確定的切割方式及切割功率對膜材進行切割。本發(fā)明的方案能夠在確保不損傷玻璃和涂層的前提下，對玻璃成品表面的膜材進行單次或多次切割。這一方案極大地增強了通過熱貼合方式將膜材貼附到玻璃成品表面后再使用激光切割多余膜材的可行性，使之更適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種玻璃成品表面膜材激光切割方法，所述玻璃成品上表面貼附有膜材，下表面粘附有功能性涂層，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述步驟s8中，在所述使用確定的切割方式及切割功率對膜材進行切割之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述改變擴束鏡倍數(shù)，以對光斑直徑進行微調(diào)，并根據(jù)切割效果調(diào)整激光切割功率的具體方法是：增大擴束鏡的擴束倍數(shù)，使用貼膜玻璃產(chǎn)品對不同所述擴束倍數(shù)做梯度驗證，記錄不同擴束鏡倍數(shù)下的膜材的切透功率閾值p1、玻璃的損傷功率閾值p2、光斑直徑及切割效果，選擇切割效果符合預(yù)期的擴束鏡倍數(shù)，根據(jù)所述擴束鏡倍數(shù)對應(yīng)的膜材的切透功率閾值p1、玻璃的損傷功率閾值p2確定激光切割功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述步驟s2中，所述聚焦鏡片焦距為50mm，所述擴束鏡的擴束倍數(shù)設(shè)置為2倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述步驟s5中，所述激光器功率波動百分比＝(最大功率值-最小功率值)/功率平均值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述步驟s5中，在膜材的切透功率閾值p1下進行激光器功率波動百分比測量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述步驟s8中，所述選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式的方法包括：如果各離焦方式下功率區(qū)間pa相差不大，選擇正焦光斑直徑da小于且最接近于最小達標(biāo)光斑直徑dmin的焦距的聚焦鏡片。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃成品表面膜材激光切割方法，其特征在于，所述步驟s5之后，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種玻璃成品表面膜材激光切割方法，屬于激光切割技術(shù)領(lǐng)域。本方案根據(jù)膜材、玻璃、涂層對激光的透過率選擇激光器；選用短焦聚焦鏡片確定激光頻率與切割速度，測量各種離焦方式下膜材的切透閾值、玻璃的損傷閾值，根據(jù)邊緣切割效果確定最小達標(biāo)光斑直徑；然后根據(jù)各項閾值以及膜材對激光的透過率確定切割次數(shù)及每次的切割功率；再根據(jù)功率區(qū)間、調(diào)試難度、最小達標(biāo)光斑直徑等參數(shù)選擇合適焦距的聚焦鏡片及離焦方式。本發(fā)明的方案能夠在確保不損傷玻璃和涂層的前提下，對玻璃成品表面的膜材進行單次或多次切割，極大地增強了通過熱貼合方式將膜材貼附到玻璃成品表面后再使用激光切割多余膜材的可行性，使之更適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：馮渭明,劉朋,蔡君古,洪嘉樂
受保護的技術(shù)使用者：伯恩光學(xué)（惠州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2