一种玻璃异形孔加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114131222A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111614332.5B23K26/402(2014.01)(22)申请日2021.12.27B23K26/00(2014.01)(71)申请人浙江华工光润智能装备技术有限公司地址314400浙江省嘉兴市海宁市浙江海宁经编产业园区沧海路17号二层101室申请人华中科技大学(72)发明人张国军黄禹胡明荣佑民陈兴华(74)专利代理机构北京集智东方知识产权代理有限公司11578代理人吴倩龚建蓉(51)Int.Cl.B23K26/384(2014.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种玻璃异形孔加工方法(57)摘要本发明属于玻璃材料异形孔加工技术领域，一种玻璃异形孔加工方法，步骤1、对异形孔的加工路径编辑；步骤2、通过激光器对待加工玻璃进行切割，激光器移动路径执行异形孔的加工路径，激光光束执行优化后的扫描路径，完成玻璃异形孔加工。当加工异形孔为封闭孔时，激光光束扫描路径的优化包括：xy平面内对扫描填充轨迹进行优化，对直角等特征进行圆角化、优化填充扫描轨迹的间距和整体切缝宽度；玻璃深度方向上进行采用上窄下宽的切缝，确保粉末排出和孔内余料脱落；采用螺旋式填充曲线并优化起末点扫描延迟。当加工异形孔为非封闭孔时，在距离非封闭孔敞开处边缘部位执行激光加工，形成非封闭孔敞开处保留边缘薄壁的封闭孔，再通过机械加工方法磨削去除边缘薄壁后形成非封闭孔。CN114131222ACN114131222A权利要求书1/1页1.一种玻璃异形孔加工方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、对异形孔的加工路径编辑；步骤2、通过激光器对待加工玻璃进行切割，激光器移动路径执行异形孔的加工路径，激光光束执行优化后的扫描路径，完成玻璃异形孔加工。2.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：当加工异形孔为封闭孔时，激光光束扫描路径的优化包括：xy平面内对扫描填充轨迹进行优化，对直角等特征进行圆角化、优化填充扫描轨迹的间距和整体切缝宽度；玻璃深度方向上进行采用上窄下宽的切缝，确保粉末排出和孔内余料脱落，提高切割成功率；采用螺旋式填充曲线并优化起末点扫描延迟，消除起点缺陷。3.根据权利要求2所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：当加工异形孔为非封闭孔时，激光光束扫描路径的优化包括：在距离非封闭孔敞开处边缘部位执行激光加工，形成非封闭孔敞开处保留边缘薄壁的封闭孔，再通过机械加工方法磨削去除边缘薄壁后形成非封闭孔。4.根据权利要求3所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：所述边缘薄壁厚度为1mm‑3mm。5.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：所述激光源选择纳秒绿激光，扫描系统为数字振镜系统。6.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：所述玻璃材料包括石英玻璃、卫浴玻璃、或光伏玻璃，玻璃厚度小于15mm。7.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：步骤1中对异形孔的加工路径编辑包括异形孔矢量图的导入，通过异形孔矢量图对激光光束扫描路径的优化。8.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：在异形孔加工前，进行激光聚焦光斑的调控，调控内容包括光斑大小、能量密度控制及光斑畸变矫正。9.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：在玻璃异形孔加工前进行激光器优化，所述激光器优化包括系统延迟参数，开激光延迟、关激光延迟、扫描延迟和空走延迟，确保切割起末点质量一致性，提高切孔成功率。10.根据权利要求1所述的玻璃异形孔加工方法，其特征在于：在待加工玻璃的厚度不大于5mm时，激光光束扫描轨迹间距为0.03mm‑0.05mm，切缝整体宽度0.3mm‑0.5mm。2CN114131222A说明书1/4页一种玻璃异形孔加工方法技术领域[0001]本发明属于玻璃材料异形孔加工技术领域，特别是一种玻璃异形孔加工方法。背景技术[0002]玻璃产品广泛应用于光伏、电子、建筑等各个领域，随着各类产品多样化集成化的发展需求，对玻璃上异形孔、边界特征加工提出了更高的要求。[0003]玻璃异形孔传统加工方法是采用金刚石钻头机械加工，这种加工方法孔质量差、孔尺寸与深径比有限，无法加工小曲率半径特征，且存在金刚石钻头磨损等缺陷，不能满足日渐小型化、高精度化的市场需求。如图1所示，蝴蝶夹孔的机械加工方法，在拐角处等一些具有直角特征的部位，极其容易发生崩边。一些特种加工方法，如磨料水射流加工工艺，与数控系统配合，加工灵活，尤其是对于复杂特征的异形孔，操作简单、加工效率高，但是能耗高，废料处理麻烦并且由于射流偏滞，磨料分布不均，加工表面极易出现斜条纹等缺陷。[0004]激光加工作为一种非接