基于裂紋控制法的鈉鈣玻璃YAG激光切割技術(shù)研究.pdf

1、隨著IT業(yè)的發(fā)展，各種顯示器應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)玻璃的切割質(zhì)量要求也越來越高。傳統(tǒng)的機(jī)械切割法由于切割質(zhì)量和效率低下，劃切曲線工序復(fù)雜且成本高，因而很難滿足市場(chǎng)要求。而基于裂紋控制法的激光切割技術(shù)不僅能夠得到光滑平直、無毛刺和微裂紋的玻璃切口，而且通過數(shù)控編程就可實(shí)現(xiàn)各種曲線的切割，且無需二次加工，大大提高了玻璃切割的質(zhì)量和效率。而作為體熱源的YAG激光除具有以上優(yōu)勢(shì)外，還能夠?qū)崿F(xiàn)厚玻璃、多層玻璃、夾層玻璃以及玻璃管的切割，且切割質(zhì)量更佳。因此

2、，研究基于裂紋控制法的鈉鈣玻璃YAG激光切割技術(shù)對(duì)發(fā)展我國的玻璃加工業(yè)、滿足人們對(duì)高質(zhì)量玻璃日益增長的需求具有非常重要的意義。
　　本文通過對(duì)基于裂紋擴(kuò)展法的激光切割玻璃技術(shù)現(xiàn)狀的總結(jié)和分析，開展了基于裂紋擴(kuò)展法的鈉鈣玻璃YAG激光切割技術(shù)的仿真與試驗(yàn)研究。
　　首先，根據(jù)瞬態(tài)熱傳導(dǎo)、熱彈性力學(xué)以及脆性斷裂力學(xué)的基本理論分析了YAG激光切割過程中的激光與玻璃材料的作用機(jī)理、裂紋擴(kuò)展機(jī)理及裂紋擴(kuò)展條件。
　　其次，通過有

3、限元軟件ANSYS11.0，對(duì)鈉鈣玻璃板的對(duì)稱直線切割（純 I型裂紋問題）進(jìn)行了有限元仿真分析，根據(jù)仿真得到的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)對(duì)激光切割玻璃的機(jī)理進(jìn)行了研究。搭建了試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行了鈉鈣玻璃的YAG激光直線切割試驗(yàn)，分析了激光功率、激光光斑大小和激光掃描速度對(duì)切割質(zhì)量的影響，并總結(jié)出了YAG激光直線切割鈉鈣玻璃的最佳參數(shù)。
　　最后，進(jìn)行了曲線軌跡、多層玻璃以及玻璃管的切割試驗(yàn)研究。提出了閉合曲線的切割方法以及閉合曲線內(nèi)外兩部分玻璃的