[發明專利]一種透明薄玻璃激光透射焊接的方法

在審

• 申請號: 201710451247.9
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107382044A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 黃舒;楊小樂;盛杰;宋穩紅;周建忠;劉牧熙;趙璇;朱明
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C03B23/203
• 分類號: C03B23/203;C03C17/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：將兩塊待焊接的上層玻璃(17)和下層玻璃(16)清洗處理，在下層玻璃(16)上表面鍍鈦薄膜(13)；

S02：將經過S01步驟處理后的上層玻璃(17)與下層玻璃(16)上鍍有鈦薄膜(13)的上表面搭接，并放置于基座上；然后將透光玻璃(12)放置于上層玻璃(17)上，通過對透光玻璃(12)施加均勻的夾緊力(11)，進而對上層玻璃(17)和下層玻璃(16)實現夾緊；

S03：選擇紫外波長激光器(10)和紅外波長激光器(1)，其中紫外波長激光器(10)發射波長為325～400nm的紫外波長激光束(18)，紅外波長激光器(1)發射波長為900～1064nm的紅外波長激光光束(19)，紫外波長激光束(18)和紅外波長激光束(19)經過準直聚焦系統(9)，并經過焊接頭(8)聚焦在上層玻璃(17)與下層玻璃(16)的搭接面；

S04：僅打開紫外波長激光器(10)，將紫外波長激光束(18)聚焦在上層玻璃(17)與下層玻璃(16)的搭接處進行預熱；預熱完成后再打開紅外波長激光器(1)，通過準直聚焦系統(9)將紫外波長激光束(18)和紅外波長激光束(19)同步并束后透過透光玻璃(12)聚焦在上層玻璃(17)與下層玻璃(16)的搭接面；利用紅外波長激光束(19)輔以紫外波長激光束(18)進行焊接，焊接完成后先關閉紅外波長激光器(1)，繼續利用紫外波長激光束(18)對已焊接的搭接處進行焊后緩慢冷卻。

2.根據權利要求1所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，所述S01步驟具體為：將上層玻璃(17)和下層玻璃(16)用乙醇進行超聲波清洗，清除其表面雜質之后放置于干燥箱內干燥6～24h，使用磁控濺射儀在下層玻璃(16)上表面鍍上一層鈦薄膜(13)，用以增強對激光束的吸收率。

3.根據權利要求1所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，所述鈦薄膜(13)厚度為200nm～300nm。

4.根據權利要求1所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，靠近上層玻璃(17)與下層玻璃(16)的搭接處安裝紅外溫度傳感器(14)，所述紅外溫度傳感器(14)與計算機(2)連接；在透明薄玻璃激光透射焊接的過程中，所述計算機(2)根據反饋的溫度值與設定的溫度值比較，當反饋的溫度值大于預先設定的溫度值，計算機(2)輸出信號給紅外波長激光器(1)以降低其輸出能量；當反饋的溫度值小于預先設定的溫度值，則計算機(2)輸出信號給紅外波長激光器(1)以提高其輸出能量。

5.根據權利要求1所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，還包括S05步驟：通過激光視覺在線檢測傳感器(4)進行焊縫缺陷的識別與判定。

6.根據權利要求5所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，所述激光視覺在線檢測傳感器(4)封裝在傳感單元的外殼(7)內；所述外殼(7)下方設有透明擋板(5)，所述外殼(7)靠近激光焊接頭(8)的一側下部安裝有防濺擋板(6)；所述激光視覺在線檢測傳感器(4)通過傳感器電纜接口(3)連接于計算機(2)；所述激光視覺在線檢測傳感器(4)將所采集的圖像傳送給計算機(2)，通過計算機(2)完成焊縫缺陷的識別與判定，進行焊縫表面的質量自動檢測。

7.根據權利要求1所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，所述透光玻璃(12)為K9玻璃；所述上層玻璃(17)和下層玻璃(16)均為1.5mm～3mm厚的透明薄玻璃。

8.根據權利要求1所述的透明薄玻璃激光透射焊接的方法，其特征在于，所述S03步驟中經過準直聚焦系統(9)后的紫外波長激光束(18)比經過準直聚焦系統(9)后的紅外波長激光束(19)光斑直徑大2～3mm。