[發明專利]通過將脈沖激光穿孔誘導到玻璃制品中進行玻璃切割的系統以及方法

在審

• 申請號: 201580047994.5
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN107074611A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: D·C·布克班德;L·K·柯林格恩史密斯;S·L·羅格諾弗;A·R·尼伯;H·席林格;P·坦登;S·楚達
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B33/02
• 分類號: C03B33/02;C03B33/06;C03B33/095
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 侯穎媖

1.一種激光切割玻璃制品的方法，包括：

將至少一種玻璃制品饋送到具有至少一個脈沖激光的脈沖激光組件中，其中所述脈沖激光定義具有0.1-100mm的長度的激光束焦線，所述玻璃制品由兩個端部部分以及縱向設置在所述兩個端部部分之間的至少一個側表面組成；

在所述玻璃制品與所述脈沖激光之間存在相對運動的同時，通過以一入射角沿所述激光束焦線將所述脈沖激光聚焦到所述玻璃制品的所述側表面上來在所述玻璃制品中激光切割至少一個穿孔線，其中所述玻璃制品對所述脈沖激光的波長是透明的；并且

沿著至少一個穿孔線分離所述玻璃制品以產生激光切割的玻璃制品。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述脈沖激光的波長小于約1.8μm。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中所述玻璃制品是管。

4.如權利要求3所述的方法，其中被饋送到所述脈沖激光組件的所述管是從玻璃合成站遞送的連續管。

5.如權利要求3所述的方法，其中被饋送到所述脈沖激光組件的所述管是預先切割的管。

6.如權利要求1或2或3所述的方法，其中所述玻璃制品選自由以下各項組成的組：筒、小瓶和注射器。

7.如權利要求1-6所述的方法，其中每個穿孔延伸過所述玻璃制品的厚度。

8.如權利要求1或2或3或5所述的方法，進一步包括在用所述脈沖激光切割之前切割所述玻璃制品。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述預先切割是通過機械開裂或激光切割實現的。

10.如權利要求1所述的方法，其中所述玻璃制品的分離通過熱沖擊、通過圍繞所述穿孔線的機械應力、或其組合而發生。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述玻璃制品包括硼硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃或鋁硅酸鹽玻璃。

12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述穿孔線是具有在300-500nm之間的尺寸和1-30μm的其間間距的多個孔。

13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在所述玻璃制品與所述脈沖激光之間的相對運動通過所述脈沖激光跨所述玻璃制品的所述側表面的移動來定義。

14.如權利要求1所述的方法，其中在所述玻璃制品與所述脈沖激光之間的相對運動通過所述玻璃制品相對于所述脈沖激光的移動來定義。

15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在所述玻璃制品與所述脈沖激光之間的相對運動通過所述玻璃制品的平移移動和所述脈沖激光的旋轉移動來定義。

16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，進一步包括火焰拋光所述激光切割的玻璃制品以沿著穿孔線使邊緣光滑。

17.一種用于激光切割至少一種玻璃制品的系統，包括：

玻璃合成站，其可操作以形成至少一種玻璃制品，所述玻璃制品由兩個端部部分和縱向設置在所述兩個端部部分之間的至少一個側表面組成；

玻璃切割站，包括脈沖激光組件和玻璃支撐組件，所述脈沖激光組件可操作以在從所述玻璃合成站接收的所述玻璃制品中激光切割至少一個穿孔線，所述玻璃支撐組件被配置為在所述脈沖激光組件內的激光切割期間支撐所述玻璃制品，其中所述脈沖激光組件和所述玻璃支撐組件相對于彼此是可移動的，并且其中所述脈沖激光組件包括

脈沖激光，以及

光學組件，其定位于所述脈沖激光的光束路徑中以將所述脈沖激光轉換成激光束焦線，所述激光束焦線具有在0.1mm與100mm之間的范圍內的長度，

其中在所述玻璃制品和所述脈沖激光組件相對于彼此移動的同時，所述脈沖激光被定向為沿所述激光束焦線在所述玻璃制品中將所述至少一個穿孔線誘導到所述玻璃制品的所述側表面上，其中所述玻璃制品對于所述脈沖激光的波長是透明的；以及

玻璃分離站，在所述玻璃切割站的下游并且被配置為在所述穿孔線周圍移除所述玻璃制品的一部分以產生激光切割的玻璃制品。

18.如權利要求17所述的系統，其中所述玻璃制品是管。

19.如權利要求18所述的系統，其中所述管是在所述玻璃合成站中產生的連續管。