【摘要】：隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,各種液晶顯示器的發(fā)展速度驚人,因此對(duì)超薄、大幅面的玻璃基板的切割質(zhì)量要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的機(jī)械切割方法已經(jīng)沒(méi)有辦法滿足人們對(duì)超薄玻璃切割質(zhì)量的要求,而激光切割方法切割超薄玻璃不僅切口光滑平直、無(wú)毛刺,并且還能夠進(jìn)行異形切割。但是現(xiàn)有的激光切割設(shè)備對(duì)加工環(huán)境的要求比較高,并且沒(méi)有高度集成化,無(wú)法與現(xiàn)有機(jī)床結(jié)合在一起形成一條在線玻璃切割設(shè)備,既浪費(fèi)了資源,又沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)工業(yè)批量生產(chǎn)。因此本文設(shè)計(jì)了一款與現(xiàn)有機(jī)械玻璃切割機(jī)類似的機(jī)床與激光器相結(jié)合的玻璃激光切割生產(chǎn)線改造的可行性方案。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有激光切割玻璃的方法以及現(xiàn)有激光切割玻璃設(shè)備現(xiàn)狀的總結(jié)和研究,自主設(shè)計(jì)了一臺(tái)激光與改造機(jī)床相結(jié)合的集上片、裝片、切割、劃線、涂層處理為一體的在線激光切割玻璃設(shè)備,主要研究了其中激光切割機(jī)的設(shè)計(jì),選擇了玻璃加工的方法并且對(duì)本臺(tái)設(shè)備所需要的切割工藝參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先,根據(jù)現(xiàn)有在線切割玻璃生產(chǎn)線與激光切割機(jī),自主設(shè)計(jì)了一臺(tái)激光器與改造機(jī)床相結(jié)合的在線激光切割玻璃設(shè)備,并且介紹了在線激光切割玻璃設(shè)備的功能。重點(diǎn)研究了設(shè)備的激光切割機(jī)部分,為激光切割機(jī)部分的激光器選擇了相應(yīng)的激光器件。其次,為了研究自主設(shè)計(jì)的激光切割玻璃裝置應(yīng)用在激光設(shè)備中的可行性,首先搭建了兩種YAG激光加工系統(tǒng)并進(jìn)行了切割玻璃的工藝實(shí)驗(yàn),分析了激光功率、激光掃描速度、材料表面狀態(tài)對(duì)切割質(zhì)量的影響,并總結(jié)出了激光直線切割玻璃的最佳參數(shù)。還分析了兩種激光加工裝置加工玻璃切口對(duì)比,并且驗(yàn)證了YAG激光加工裝置的可行性。再次,為了研究光纖激光切割玻璃裝置應(yīng)用在激光設(shè)備中可行性,搭建了光纖激光加工系統(tǒng)并進(jìn)行了玻璃切割的工藝實(shí)驗(yàn),分析了光纖激光切割玻璃的原理以及激光功率、激光掃描速度、材料表面狀態(tài)對(duì)切割質(zhì)量的影響,還分析了光纖激光裝置加工玻璃與YAG激光裝置加工玻璃切口的對(duì)比,得出光纖激光切割玻璃與YAG激光切割玻璃相比沒(méi)有優(yōu)勢(shì),YAG激光切割玻璃裝置更適合應(yīng)用在激光設(shè)備中。最后,論文對(duì)所做的工作進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)今后的進(jìn)一步研究方向進(jìn)行了展望。
[Abstract]:With the rapid development of electronic information industry, the development speed of various liquid crystal displays is amazing, so the cutting quality of ultra-thin, large-format glass substrate is becoming more and more high. The traditional mechanical cutting method can not meet the requirement of cutting quality of ultra-thin glass, but laser cutting method can not only cut the ultra-thin glass smooth and straight, without burr, but also can cut profiled glass. However, the existing laser cutting equipment has high requirements for the processing environment, and is not highly integrated, and can not be combined with existing machine tools to form an on-line glass cutting equipment, which is a waste of resources. There is no way to achieve industrial mass production. Therefore, this paper designs a feasible scheme of reconstruction of glass laser cutting production line, which is similar to the existing mechanical glass cutting machine, which combines machine tool and laser. In this paper, by summarizing and studying the present methods of laser cutting glass and the present situation of laser cutting glass equipment, we have designed a set of film, mounting, cutting and marking, which combines laser and modified machine tool. In this paper, the design of laser cutting machine is studied, the method of glass processing is selected, and the cutting process parameters of this equipment are studied experimentally. Firstly, according to the existing production line of wire cut glass and laser cutting machine, an on line laser cutting glass equipment combining laser and modified machine tool is designed, and the function of on line laser cutting glass equipment is introduced. The laser cutting machine part of the equipment is studied emphatically and the corresponding laser device is selected for the laser cutting machine part. Secondly, in order to study the feasibility of the self-designed laser cutting glass device in laser equipment, two kinds of YAG laser processing system are set up and the technological experiment of glass cutting is carried out, and the laser power and laser scanning speed are analyzed. The influence of the surface state of the material on the cutting quality and the optimum parameters of laser straight cut glass are summarized. The comparison of two kinds of laser processing devices for glass cutting is also analyzed, and the feasibility of YAG laser processing device is verified. Thirdly, in order to study the feasibility of using the optical fiber laser cutting glass device in the laser equipment, the optical fiber laser processing system is built and the technological experiment of glass cutting is carried out, and the principle and the laser power of the optical fiber laser cutting glass are analyzed. The effects of laser scanning speed and material surface state on the cutting quality are also analyzed. The comparison of glass cutting between optical fiber laser device and YAG laser device is also analyzed. It is concluded that the optical fiber laser cutting glass is more suitable to be used in the laser equipment than the YAG laser cutting glass device. Finally, the paper summarizes the work done, and the future research direction is prospected.
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ171.5

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本文編號(hào)：2166612