激光切割液晶玻璃表面質(zhì)量分析.pdf

1、液晶玻璃廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、監(jiān)視器、高清晰壁掛式電視機(jī)以及通訊設(shè)備中。成品液晶玻璃面積較大，在制作成液晶顯示屏前需要進(jìn)行切割加工，工業(yè)生產(chǎn)中，液晶玻璃通常由機(jī)械切割方法切割完成。機(jī)械切割方法首先使用金剛石等硬質(zhì)刀具劃線，再用機(jī)械方式折斷玻璃。采用機(jī)械方法切割完成的液晶玻璃切割面通常比較粗糙，而且需要進(jìn)行拋光、清洗等后處理工序。液晶玻璃的另一種切割方式是激光切割。在采用激光切割液晶玻璃過(guò)程中，由于環(huán)境和不同切割參數(shù)的影響，液晶玻璃會(huì)出現(xiàn)

2、裂紋等表面質(zhì)量問(wèn)題，本文將對(duì)激光切割液晶玻璃的表面質(zhì)量開展研究。
　　液晶玻璃經(jīng)過(guò)激光切割后，對(duì)玻璃表面進(jìn)行顯微分析，發(fā)現(xiàn)液晶玻璃出現(xiàn)一些邊緣崩裂、規(guī)則排布的邊緣裂紋、大小不一的氣泡等表面質(zhì)量問(wèn)題。其中，這些邊緣裂紋是在切割溫度變化過(guò)程中，由起始細(xì)小裂紋逐步擴(kuò)展并在擴(kuò)展一定縱向距離后出現(xiàn)分叉聯(lián)結(jié)而形成的?；谝陨媳尘?，本文通過(guò)理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析以及有限元模擬等方法，對(duì)激光切割液晶玻璃表面質(zhì)量進(jìn)行分析，主要研究?jī)?nèi)容如下:

3、　　首先從脆性斷裂力學(xué)、熱彈性力學(xué)以及傳熱學(xué)這幾個(gè)角度對(duì)激光切割液晶玻璃的基本原理進(jìn)行分析，并從斷裂力學(xué)的角度分析邊緣裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算方式以及斷裂準(zhǔn)則。
　　然后根據(jù)相關(guān)知識(shí)對(duì)激光切割液晶玻璃表面進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):穩(wěn)態(tài)區(qū)裂紋大都呈規(guī)則排布，裂紋的擴(kuò)展方向具有一定的規(guī)律，裂紋擴(kuò)展是否滿足最大周向拉應(yīng)力強(qiáng)度因子理論;起始和末尾暫態(tài)區(qū)均有殘缺現(xiàn)象，殘缺現(xiàn)象比穩(wěn)態(tài)區(qū)嚴(yán)重，末尾部分比起始位置產(chǎn)生的拉應(yīng)力以及熱影響區(qū)要大，導(dǎo)致末尾暫態(tài)區(qū)氣泡

4、現(xiàn)象以及裂紋擴(kuò)展更為嚴(yán)重;激光照射過(guò)后，玻璃溫度達(dá)到軟化點(diǎn)，導(dǎo)致液晶玻璃表面有氣泡產(chǎn)生。
　　其次，運(yùn)用Abaqus軟件對(duì)激光切割液晶玻璃進(jìn)行近似模擬，建立氣泡有限元模型。根據(jù)有限元分析結(jié)果得:氣泡對(duì)于主裂紋邊界溫度具有升高作用，但是對(duì)于光斑半徑臨界點(diǎn)的溫度升高作用要比邊界小很多;孔徑大的氣泡會(huì)產(chǎn)生更大的熱效應(yīng)。要改善氣泡問(wèn)題主要有兩種方法，一個(gè)是改變玻璃制作工藝提高玻璃質(zhì)量，另一個(gè)是改變激光切割參數(shù)降低玻璃表面溫度以提高切割質(zhì)量

5、。
　　最后，采用1/4節(jié)點(diǎn)法，建立邊緣裂紋有限元模型，求解應(yīng)力強(qiáng)度因子。對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行一定處理以及分析，探討激光切割參數(shù)對(duì)于邊緣裂紋擴(kuò)展的影響:降低或者增大激光掃描速度，可以增大或者減小KⅠ和KⅡ的值;比較起激光掃描速度，激光功率對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響更大。理論計(jì)算的裂紋偏轉(zhuǎn)角與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，即邊緣裂紋的擴(kuò)展方向基本滿足最大拉應(yīng)力理論。KⅡ是隨著邊緣裂紋擴(kuò)展逐步增大的，接近裂紋分叉點(diǎn)階段，KⅡ的增加值幅度比較大，也即此時(shí)偏