一种玻璃表面激光切割损伤的修复方法与流程

本发明属于激光切割技术领域，具体地说涉及一种激光切割后对玻璃材料表面轻微损伤的修复方法。

背景技术：

激光切割是一种利用高功率密度激光束照射被切割材料表面，使被切割材料被加热至汽化温度并蒸发形成孔洞，随着光束的移动孔洞连续形成宽度很窄的切割缝，即实现了对材料的切割。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，可以获得较好的切割质量，激光切割工艺已广泛应用于各领域，可用于加工玻璃、金属、布匹、木材、塑料等多种材料。

在正常温度下，玻璃是一种脆性材料，具有非延展性，一直以来玻璃都采用钻石刀具切割：首先在玻璃表面划片，然后用手工的方法掰断，这种方法材料利用率低，而且切割后还需要对断面进行后续处理。随着激光技术的逐渐成熟，已经发展出一系列激光切割玻璃的方法，现有激光切割玻璃的方法成本较低、比较容易控制切割速度，但是经激光切割后的玻璃材料难以避免地会产生一些裂纹/崩边这样的微小损伤，在后续的热加工过程中，玻璃产品的报废率会极大增加。因此处理、消除玻璃材料表面的微小损伤至关重要，可以为后续产品良率的保证打下基础。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于传统激光切割玻璃容易在切割面产生微小损伤，影响玻璃产品后加工的良率，从而提出一种修复玻璃表面激光切割损伤的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种玻璃表面激光切割损伤的修复方法，其包括如下步骤：

a、提供一块激光切割后的玻璃；

b、在所述玻璃的至少一个表面涂覆sio2溶胶，涂覆sio2溶胶的表面包括激光切割断面；

c、干燥所述步骤b中涂覆的sio2溶胶层；

d、烧结所述激光切割断面表面的sio2溶胶层，形成sio2层；

e、对所述激光切割断面表面的sio2层进行退火处理。

作为优选，所述步骤d后还包括以溶剂去除非激光切割断面表面sio2溶胶层的步骤。

作为优选，所述sio2溶胶为含有si元素的有机化合物凝胶，所述化合物在300-500℃下分解形为sio2。

作为优选，所述sio2溶胶层厚度为1-20微米。

作为优选，所述步骤c中，干燥温度为60-120℃，干燥时间为0.1-0.5h。

作为优选，所述步骤d中采用紫外激光烧结激光切割断面表面的sio2溶胶层。

作为优选，所述紫外激光的功率为0.5-30w。

作为优选，所述步骤e中退火处理的退火温度为200-400℃，退火时间为0.5-2.0h。

作为优选，所述步骤a中切割玻璃所采用的激光为1064nm或532nm超快激光，其功率为0.5-30w。

作为优选，所述sio2溶胶中还含有钾元素和/或钠元素。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的玻璃表面激光切割损伤的修复方法，其包括如下步骤：a、提供一块激光切割后的玻璃；b、在所述玻璃的至少一个表面涂覆sio2溶胶，涂覆sio2溶胶的表面包括激光切割断面；c、干燥所述步骤b中涂覆的sio2溶胶层；d、烧结所述激光切割断面表面的sio2溶胶层，形成sio2层；e、对所述激光切割断面表面的sio2层进行退火处理。首先在含有切割断面的玻璃表面涂覆一层sio2溶胶层，然后将sio2溶胶烧结为sio2层，在切割断面表面形成sio2保护层以修补断面的缺陷，避免后续热处理过程中产生热弯曲造成裂纹或崩边扩大，最后通过退火处理，强化sio2修补层的强度和其在缺陷中的渗透强度。通过所述方法修补了激光切割产生的缺陷，表面平整度得到显著提高，且有效防止了在后续热处理中裂纹扩大，保证了后处理的良率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1所述的玻璃表面激光切割损伤的修复方法流程图；

图2是本发明实施例2所述的玻璃表面激光切割损伤的修复方法流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种玻璃表面激光切割损伤的修复方法，其包括如下步骤：

a、提供一块激光切割后的玻璃，将一块尺寸较大的玻璃采用超快激光切割，其中，所述超快激光的波长可为1064nm、1030nm、532nm或515nm，功率为10w；

b、在步骤a得到的玻璃的激光切割断面表面选择性涂覆一层sio2溶胶层，所述sio2溶胶层采用的sio2溶胶为含有si元素的有机化合物(sol-gel)，该化合物在加热到300-500℃时会分解形成sio2，另外根据玻璃成分也可以加入钾元素和/或钠元素等其他元素，本实施例中，涂覆的sio2溶胶层厚度为1微米；

c、将断面涂覆有sio2溶胶层的玻璃置于烘箱中于60℃下烘干0.5h，得到干燥的sio2溶胶层；

d、采用功率为5w的紫外激光烧结所述激光切割断面表面的sio2溶胶层，使sio2溶胶层转换为sio2层；

e、最后对所述激光切割断面表面的sio2层进行低温退火处理，其中退火温度为200℃，退火时间为1h。

实施例2

本实施例提供一种玻璃表面激光切割损伤的修复方法，其包括如下步骤：

a、提供一块激光切割后的玻璃，将一块尺寸较大的玻璃采用超快激光切割，其中，所述超快激光的波长可以为1064nm、1030nm、532nm或515nm，功率为30w；

b、在步骤a得到的玻璃外表面涂覆一层sio2溶胶层，所述sio2溶胶层采用的sio2溶胶中溶胶为含有si元素的有机化合物(sol-gel)，该化合物在加热到300-500℃时会分解形成sio2，另外根据玻璃成分也可以加入钾元素和/或钠元素等，本实施例中，涂覆的sio2溶胶层厚度为20微米；

c、将断面涂覆有sio2溶胶层的玻璃置于烘箱中于120℃下烘干0.1h，得到干燥的sio2溶胶层；

d、采用功率为15w的紫外激光烧结所述激光切割断面表面的sio2溶胶层，使sio2溶胶层转换为sio2层；随后用溶剂除去激光未烧结区的sio2溶胶层。

e、最后对所述激光切割断面表面的sio2层进行低温退火处理，其中退火温度为400℃，退火时间为0.5h。

实施例3

本实施例提供一种玻璃表面激光切割损伤的修复方法，其包括如下步骤：

a、提供一块激光切割后的玻璃，将一块尺寸较大的玻璃采用超快激光切割，其中，所述超快激光的波长可以为1064nm、1030nm、532nm或515nm，功率为15w；

b、在步骤a得到的玻璃外表面涂覆一层sio2溶胶层，所述sio2溶胶层采用的sio2溶胶中溶胶为含有si元素的有机化合物(sol-gel)，该化合物在加热到300-500℃时会分解形成sio2，另外根据玻璃成分也可以加入钾元素或钠元素等，本实施例中，涂覆的sio2溶胶层厚度为20微米；

c、将断面涂覆有sio2溶胶层的玻璃置于烘箱中于80℃下烘干0.3h，得到干燥的sio2溶胶层；

d、采用功率为20w的紫外激光烧结所述激光切割断面表面的sio2溶胶层，使sio2溶胶层转换为sio2层；随后用溶剂除去激光未烧结区的sio2溶胶层。

e、最后对所述激光切割断面表面的sio2层进行低温退火处理，其中退火温度为300℃，退火时间为1.5h。

实施例4

本实施例提供一种玻璃表面激光切割损伤的修复方法，其包括如下步骤：

a、提供一块激光切割后的玻璃，将一块尺寸较大的玻璃采用超快激光切割，其中，所述超快激光的波长可以为1064nm、1030nm、532nm或515nm，功率为0.5w；

b、在步骤a得到的玻璃外表面涂覆一层sio2溶胶层，所述sio2溶胶层采用的sio2溶胶中溶胶为含有si元素的有机化合物(sol-gel)，该化合物在加热到300-500℃时会分解形成sio2，另外根据玻璃成分也可以加入钾元素和钠元素等，本实施例中，涂覆的sio2溶胶层厚度为15微米；

c、将断面涂覆有sio2溶胶层的玻璃置于烘箱中于75℃下烘干0.25h，得到干燥的sio2溶胶层；

d、采用功率为0.5w的紫外激光烧结所述激光切割断面表面的sio2溶胶层，使sio2溶胶层转换为sio2层；随后用溶剂除去激光未烧结区的sio2溶胶层。

e、最后对所述激光切割断面表面的sio2层进行低温退火处理，其中退火温度为350℃，退火时间为2h。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。