一種玻璃的激光鉆孔方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硬脆材料鉆孔領(lǐng)域，尤其涉及一種玻璃的激光鉆孔方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，材料加工的多樣性，很多行業(yè)都需要使用到硬脆材料，而對硬脆材料的鉆孔，卻成為工藝和制造的難點，由于硬脆材料在鉆孔中，容易脆裂，如傳統(tǒng)機械加工鉆孔方式，為硬接觸方式，非常容易使得整個材料裂開，產(chǎn)生成品率相對降低、輔助耗材消耗嚴重、污染嚴重以及加工精度差等缺點；而激光加工雖然已經(jīng)成為制造行業(yè)的主流加工方式，但現(xiàn)有的利用激光對玻璃進行鉆孔，同樣存在許多缺陷，如激光功率太大，產(chǎn)生熱效應，使得玻璃崩裂；或者設(shè)計多個加工區(qū)段，降低熱效應，但需要頻繁的開、關(guān)激光，同樣會造成玻璃內(nèi)部的爆點或碎裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種玻璃的激光鉆孔方法，以解決現(xiàn)有的激光鉆孔容易產(chǎn)生爆點或脆裂的問題。
[0004]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種玻璃的激光鉆孔方法，將激光待鉆的通孔分為多個加工層，激光逐層加工，每個加工層的加工軌跡為內(nèi)擺線軌跡。
[0005]進一步地，從玻璃的下表面往上表面進行逐層鉆孔，鉆孔的同時，激光的焦點移動到對應的加工層。
[0006]進一步地，每個加工層的加工范圍為所述通孔的邊緣向內(nèi)的一環(huán)狀部分，所述環(huán)狀部分由多個連續(xù)的圓加工形成，每個圓按照內(nèi)擺線軌跡進行加工。
[0007]進一步地，相鄰的兩個圓之間有部分重疊加工。
[0008]進一步地，所述激光的發(fā)生器為綠光納秒激光器。
[0009]進一步地，激光的脈寬小于15ns。
[0010]進一步地，激光的功率大于8W。
[0011]進一步地，多個加工之間設(shè)有間隔層。
[0012]進一步地，所述內(nèi)擺線軌跡為三尖瓣線軌跡或四尖瓣線軌跡。
[0013]進一步地，所述玻璃的底部設(shè)有集塵裝置。
[0014]本發(fā)明實施例提供了一種玻璃的激光鉆孔方法，通過將待鉆通孔橫向分成多個加工層，每個加工層的加工軌跡采用內(nèi)擺線軌跡，降低了激光額頻繁開關(guān)光操作，避免了因為激光器的首末脈沖延遲或功率的驟變而造成鉆孔處的爆點或者玻璃的脆裂，同時由于減少開關(guān)光操作，大大的提高了激光鉆孔的效率；同時，由于采用內(nèi)擺線軌跡加工方式，使得通孔內(nèi)壁都能均勻的被加工，其表面更加光滑。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是本發(fā)明實施例提供的單個加工層的內(nèi)擺線軌跡圖；
[0017]圖2是本發(fā)明另一實施例提供的單個加工層的加工軌跡圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]采用現(xiàn)有技術(shù)對玻璃的激光鉆孔時，由于其加工的軌跡一般采用同心圓或者多個直線段的方式，需要頻繁的對激光進行開、關(guān)，在激光進行開或關(guān)的瞬間，激光的脈沖積累，功率驟大，或者脈沖的延遲，使得加工處形成爆裂點或者裂紋或者整個玻璃脆裂。以及由于多次的激光開關(guān)動作，加工的時間增長，加工效率降低。
[0020]本發(fā)明實施例提供一種玻璃的激光鉆孔方法，將激光待鉆的通孔分為多個加工層11，激光逐層加工，每個加工層11的加工軌跡為內(nèi)擺線軌跡12。
[0021]所述內(nèi)擺線為一個動圓內(nèi)切于一個定圓作無滑動的滾動，動圓圓周上一個定點在滾動時劃出的軌跡。
[0022]由于所述內(nèi)擺線軌跡為連續(xù)的，每個加工層在內(nèi)擺線軌跡的始末兩點才存在開或關(guān)激光操作，大大了節(jié)約了加工的時間，同時盡可能的降低了了爆點的風險，使得所鉆的通孔表面光滑。
[0023]如圖1所示，本實施例中的內(nèi)擺線軌跡12為三尖瓣線軌跡，當然所述內(nèi)擺線軌跡也可以是其他星形線軌跡，如四尖瓣線軌跡。
[0024]進一步的，本實施例的激光鉆孔方法從玻璃的下表面往上表面進行逐層鉆孔，鉆孔的同時，激光的焦點移動到對應的加工層。
[0025]具體的，所述激光的發(fā)生器采用為綠光納秒激光器，波長為532nm，激光的脈寬小于15ns，激光的功率不低于8W，本實施例中優(yōu)選為8-15W。在其他實施例中，多個加工層11之間設(shè)有間隔層。由于激光焦點具有一定的焦深，每個加工層之間設(shè)置一定距離的間隔層，使得所述間隔層和加工層都剛好在激光焦點的加工范圍內(nèi)，在實際操作中，所述間隔層的具體距離根據(jù)光斑的實際大小設(shè)定。
[0026]進一步地，所述激光待鉆的通孔是任何形狀的通孔，本實施例中所述通孔為圓孔。
[0027]如圖2所示，在其他實施例中，當激光待加工的通孔的孔徑較大時，也可以不必對孔徑內(nèi)的所有部分都進行加工，而只需加工一外徑與所述通孔半徑相等的環(huán)狀結(jié)構(gòu)即可，未加工的部分通過脫離形成以通孔。
[0028]具體的，本實施例中，每個加工層的加工范圍為所述通孔的邊緣向內(nèi)的一環(huán)狀部分21，所述環(huán)狀部分21由多個連續(xù)的圓22加工形成，每個圓22按照內(nèi)擺線軌跡進行行走。
[0029]進一步地，相鄰的兩個圓之間存在部分重疊，避免當所加工的圓環(huán)內(nèi)外徑之差較大時，無法完全將通孔的邊緣加工到，使得通孔內(nèi)壁凹凸不平。具體的，圓與圓的重疊多少與具體的加工范圍和速度有關(guān)，可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。當然在其他實施例中，如果圓環(huán)的內(nèi)外徑之差較小時，多個圓之間也可以不用重疊。
[0030]通過環(huán)狀的加工方式，大大的節(jié)約了加工的時間，同時，通過多個連續(xù)的圓按照內(nèi)擺線的軌跡行走方式加工，節(jié)約了激光多次開、關(guān)的操作，同樣避免了因為開或關(guān)的瞬間造成的功率變化，或激光的延遲，使得加工連接點的接口不圓滑以及玻璃產(chǎn)生爆裂、裂紋等。
[0031]其他實施例中，所述玻璃的底部設(shè)有集塵裝置，當激光對玻璃鉆孔時，產(chǎn)生的塵埃和廢渣被所述集塵裝置實時收集，保障了玻璃的潔凈度和降低的了粉塵顆粒對激光能量的吸收，提高了加工精度。
[0032]本實施例提供的激光鉆孔方法，通過將待鉆通孔橫向分成多個加工層，每個加工層的加工軌跡采用內(nèi)擺線軌跡，降低了激光額頻繁開關(guān)光操作，避免了因為激光器的首末脈沖延遲或功率的驟變而造成鉆孔處爆點或者玻璃的脆裂，同時由于減少開關(guān)光操作，大大的提尚了激光鉆孔的效率。
[0033]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種玻璃的激光鉆孔方法，其特征在于，將激光待鉆的通孔分為多個加工層，激光逐層加工，每個加工層的加工軌跡為內(nèi)擺線軌跡。
2.如權(quán)利要求1所述的激光鉆孔方法，其特征在于，從玻璃的下表面往上表面進行逐層鉆孔，鉆孔的同時，激光的焦點移動到對應的加工層。
3.如權(quán)利要求1所述的激光鉆孔方法，其特征在于，每個加工層的加工范圍為所述通孔的邊緣向內(nèi)的一環(huán)狀部分，所述環(huán)狀部分由多個連續(xù)的圓加工形成，每個圓按照內(nèi)擺線軌跡進行加工。
4.如權(quán)利要求3所述的激光鉆孔方法，其特征在于，相鄰的兩個圓之間有部分重疊加工。
5.如權(quán)利要求1所述的激光鉆孔方法，其特征在于，所述激光的發(fā)生器為綠光納秒激光器。
6.如權(quán)利要求5所述的激光鉆孔方法，其特征在于，激光的脈寬小于15ns。
7.如權(quán)利要求5所述的激光鉆孔方法，其特征在于，激光的功率大于8W。
8.如權(quán)利要求1所述的激光鉆孔方法，其特征在于，多個加工之間設(shè)有間隔層。
9.如權(quán)利要求1所述的激光鉆孔方法，其特征在于，所述內(nèi)擺線軌跡為三尖瓣線軌跡或四尖瓣線軌跡。
10.如權(quán)利要求1所述的激光鉆孔方法，其特征在于，所述玻璃的底部設(shè)有集塵裝置。
【專利摘要】本發(fā)明適用于硬脆材料的鉆孔領(lǐng)域，提供了一種玻璃的激光鉆孔方法，將激光待鉆的通孔分為多個加工層，激光逐層加工，每個加工層的加工軌跡為內(nèi)擺線軌跡。本發(fā)明實施例提供了一種玻璃的激光鉆孔方法，通過將待鉆通孔橫向分成多個加工層，每個加工層的加工軌跡采用內(nèi)擺線軌跡，降低了激光額頻繁開關(guān)光操作，避免了因為激光器的首末脈沖延遲或功率的驟變而造成鉆孔處爆點或者玻璃的脆裂，同時由于減少開關(guān)光操作，大大的提高了激光鉆孔的效率。
【IPC分類】B23K26-08, B23K26-382, B23K26-402, B23K26-70
【公開號】CN104759764
【申請?zhí)枴緾N201510145983
【發(fā)明人】王振華, 鄭付成, 黃秋香, 謝建, 黃東海, 陶尚輝, 張峻誠, 樂安新, 高云峰
【申請人】大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月28日