玻璃的激光切割，你知道吗？

在玻璃生产及加工领域，激光切割因其高精度、高速度、高质量、效率高率等独特的优势成为玻璃切割领域的一项新技术，具有十分广阔的应用前景。

激光切割是以激光的大功率密度直接聚焦在被切材料的表面，能量聚焦到微小的空间，将产生足以使切割材料熔化或者汽化的温度，再辅以喷射气体吹化或者冷却，从而达到使材料分离的目的。当CO2激光照射到玻璃表面时，90%以上的能量几乎在玻璃表面就被完全吸收，在短时间内就会达到较高温度，当CO2激光器停止对玻璃表面加热时，由于空气或者辅助气体的冷却作用，加热与冷却会产生一个应力场，温度急剧变化所产生的应力将使玻璃产生微裂纹并向厚度方向扩展，从而使玻璃断裂，并且CO2激光切割玻璃成本低、能量转换率高、工作稳定，是一种非接触切割方法，因此，CO2激光切割非常适用于玻璃的切割。

CO2激光器切割玻璃可分为非聚焦CO2激光切割、单束聚焦CO2激光切割、双束CO2激光切割3种类型。非聚焦CO2激光切割，原理是一束非聚焦的CO2激光在玻璃表面以适当的速度移动，高能量使照射区域内玻璃表面的温度急剧上升，产生一定的压应力，玻璃会在压应力和拉应力的综合热应力的作用下实现分离。使用非聚焦CO2激光切割方法，玻璃断面光滑、毛刺很少，但是切缝弯曲，不是严格的直线，并且裂纹的断裂方向和扩展方向无法人为控制，也不规则；单束聚焦CO2激光切割，原理是利用一束聚焦的CO2激光在玻璃表面进行移动，在冷却过程中，冷热温差产生的热应力使玻璃沿着划线方向断裂。优点是可以控制玻璃断裂方向沿着既定方向进行，但是断面裂纹及毛刺较多，并且对激光功率要求比较高；双光束CO2激光切割，基本原理是先用一小功率的聚焦CO2激光在玻璃表面形成一条划线，然后用一束非聚焦CO2激光沿着划线方向进行扫描，在冷却过程中，由于冷热温差产生的热应力使玻璃沿着划线方向断裂，从而实现玻璃的切割分离。既可以保证玻璃断面的质量，又可以控制玻璃的断裂方向，但是聚焦和非聚焦CO2激光的功率、两束CO2激光之间的距离以及切割速度等参数的设置都会直接影响到玻璃的切割质量。

激光切割以下几个方面依然需要研究者们开展深入的研究：大量实验和模拟来确定激光切割的相关参数范围，例如激光功率、扫描速度、光斑大小等；发展和提高激光切割的新工艺、新技术方面的研究和应用开发，特别是在超厚、超薄件切割、小尺寸精度切割、曲线形状的高质量切割加工等领域；加强工业生产用的玻璃激光切割设备的研发和生产等。