一種玻璃表面圖案激光加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及玻璃加工設(shè)備，尤其涉及一種玻璃表面圖案激光加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃是許多應用中最流行的光學材料，其中最重要的應用是顯示產(chǎn)業(yè)，并要求玻璃具有高品質(zhì)的圖案，在玻璃圖案的加工過程中，激光器被認為是非常高效的工具，其利用激光濺射原理對玻璃表面圖案進行加工，現(xiàn)有技術(shù)中，連續(xù)激光器由于其發(fā)出連續(xù)型的激光束，難以在玻璃表面刻蝕形成圖案，因而通常利用脈沖激光器發(fā)出脈沖型激光來實現(xiàn)玻璃表面的濺射，但是脈沖激光器，尤其是超短脈沖和深紫外(< 300nm)激光價格昂貴，大大增加了玻璃加工設(shè)備的成本，并且經(jīng)濺射處理后所刻蝕形成的圖案較粗糙，必須進行后期打磨等二次加工，不僅工藝繁雜、加工成本高、效率低下，而且粉塵較多、易產(chǎn)生裂紋。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種不受激光器類型的限制、無需進行后期打磨等二次加工的玻璃表面圖案激光加工裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案。
[0005]—種玻璃表面圖案激光加工裝置，其包括有激光器，沿激光器的激光傳輸方向依次設(shè)有光學傳遞機構(gòu)、反射鏡、聚焦機構(gòu)和用于承載玻璃工件的傳送機構(gòu)，所述傳送機構(gòu)沿其傳送方向依次設(shè)有打印工位、激光輻照工位和去金屬工位，所述打印工位處設(shè)有用于向玻璃工件表面打印金屬納米顆粒膜的噴墨打印機構(gòu)，所述聚焦機構(gòu)的出光側(cè)朝向激光輻照工位，所述去金屬工位處設(shè)有用于去除玻璃工件表面金屬的去金屬機構(gòu)。
[0006]優(yōu)選地，所述激光器是連續(xù)激光器。
[0007]優(yōu)選地，還包括有一計算機，所述激光器、聚焦機構(gòu)和傳送機構(gòu)分別電連接于計算機，且由該計算機控制激光器發(fā)射激光、控制聚焦機構(gòu)聚焦以及控制傳送機構(gòu)傳送玻璃工件。
[0008]優(yōu)選地，所述去金屬機構(gòu)是用于噴出金屬腐蝕液的噴槍或者盛裝有金屬腐蝕液且用于浸泡玻璃工件的箱體。
[0009]本實用新型公開的玻璃表面圖案激光加工裝置中，先由噴墨打印機構(gòu)向打印工位處的玻璃工件打印金屬納米顆粒膜，之后傳送機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并將玻璃工件傳送至激光輻照工位，由激光器出射激光，該激光依次經(jīng)過光學傳遞機構(gòu)、反射鏡和聚焦機構(gòu)而輻照于玻璃工件上的金屬納米顆粒膜，在激光輻照的位置，金屬納米顆粒迅速升溫并形成金屬合金，同時該位置的玻璃工件表面受熱融化而形成凹槽，當激光按預設(shè)圖案在玻璃工件表面輻照之后，傳送機構(gòu)再次運轉(zhuǎn)，并將玻璃工件傳送至去金屬工位，最后利用去金屬機構(gòu)去除玻璃工件表面的金屬合金膜，使得玻璃工件表面形成槽形軌跡，進而得到預設(shè)的圖案。上述結(jié)構(gòu)的激光加工裝置，其利用激光輻照金屬納米顆粒膜的方式，使得激光輻照的位置金屬受熱在玻璃與金屬結(jié)合處生成合金層，然后通過加熱的方式使金屬和合金層自動脫落，或者通過腐蝕的方式腐蝕掉金屬和合金層，在玻璃表面產(chǎn)生所需圖案，其相比現(xiàn)有的激光濺射裝置而言，不受激光器類型的限制，既能使用連續(xù)激光器也能使用脈沖激光器，而且經(jīng)過加工后的圖案，其凹槽內(nèi)光滑，無需進行后期打磨等二次加工，不僅簡化了加工工藝、降低了加工成本，而且提高了加工效率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型玻璃表面圖案激光加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為玻璃工件表面打印金屬納米顆粒膜后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為玻璃工件經(jīng)激光輻照后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為玻璃工件去除表面金屬后的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作更加詳細的描述。
[0015]本實用新型公開了一種玻璃表面圖案激光加工裝置，結(jié)合圖1至圖4所示，其包括有激光器I，沿激光器I的激光傳輸方向依次設(shè)有光學傳遞機構(gòu)2、反射鏡3、聚焦機構(gòu)4和用于承載玻璃工件100的傳送機構(gòu)5，所述傳送機構(gòu)5沿其傳送方向依次設(shè)有打印工位50、激光輻照工位51和去金屬工位52，所述打印工位50處設(shè)有用于向玻璃工件100表面打印金屬納米顆粒膜101的噴墨打印機構(gòu)6，所述聚焦機構(gòu)4的出光側(cè)朝向激光福照工位51，所述去金屬工位52處設(shè)有用于去除玻璃工件100表面金屬的去金屬機構(gòu)7。
[0016]上述玻璃表面圖案激光加工裝置中，先由噴墨打印機構(gòu)6向打印工位50處的玻璃工件100打印金屬納米顆粒膜101，之后傳送機構(gòu)5運轉(zhuǎn)，并將玻璃工件100傳送至激光輻照工位51，由激光器I出射激光，該激光依次經(jīng)過光學傳遞機構(gòu)2、反射鏡3和聚焦機構(gòu)4而輻照于玻璃工件100上的金屬納米顆粒膜101，在激光輻照的位置，金屬納米顆粒迅速升溫并形成金屬合金，同時該位置的玻璃工件100表面受熱融化而形成凹槽，當激光按預設(shè)圖案在玻璃工件100表面輻照之后，傳送機構(gòu)5再次運轉(zhuǎn)，并將玻璃工件100傳送至去金屬工位52，最后利用去金屬機構(gòu)7去除玻璃工件100表面的金屬合金膜102，使得玻璃工件表面形成槽形軌跡，進而得到預設(shè)的圖案。上述結(jié)構(gòu)的激光加工裝置，其利用激光輻照金屬納米顆粒膜101的方式，使得激光輻照的位置金屬受熱在玻璃與金屬結(jié)合處生成合金層，然后通過加熱的方式使金屬和合金層自動脫落，或者通過腐蝕的方式腐蝕掉金屬和合金層，在玻璃表面產(chǎn)生所需圖案，其相比現(xiàn)有的激光濺射裝置而言，不受激光器類型的限制，既能使用連續(xù)激光器也能使用脈沖激光器，而且經(jīng)過高溫加工后的圖案，其凹槽內(nèi)光滑，無需進行后期打磨等二次加工，不僅簡化了加工工藝、降低了加工成本，而且提高了加工效率。
[0017]實際應用中，可以在玻璃工件100上全部涂覆金屬納米顆粒膜101，然后利用激光輻照所需圖案，之后腐蝕或加熱得到所需的圖案凹槽。進一步地，在本實施例中，關(guān)于所形成的圖案，可以是金屬涂層的全部區(qū)域，也可以是部分區(qū)域，即可以形成任意圖案。
[0018]本實施例中，所述激光器I優(yōu)選是連續(xù)激光器，用以降低產(chǎn)品的整機成本。
[0019]為了便于控制并實現(xiàn)自動化性能，該玻璃表面圖案激光加工裝置還包括有一計算機8，所述激光器1、聚焦機構(gòu)4和傳送機構(gòu)5分別電連接于計算機8，且由該計算機8控制激光器I發(fā)射激光、控制聚焦機構(gòu)4聚焦以及控制傳送機構(gòu)5傳送玻璃工件100。
[0020]作為一種優(yōu)選方式，所述去金屬機構(gòu)7是用于噴出金屬腐蝕液的噴槍或者盛裝有金屬腐蝕液且用于浸泡玻璃工件100的箱體，其中的金屬腐蝕液可以是強酸性液體等。但是，這僅是本實用新型的一種優(yōu)選方式，并不用于限制本實用新型，在本實用新型的其他實施例中，去金屬機構(gòu)還可以通過加熱法去除玻璃表面的金屬和金屬合金膜。
[0021]基于上述玻璃表面圖案激光加工裝置的加工方法包括如下步驟:
[0022]步驟1，噴墨打印機構(gòu)6向打印工位50上的玻璃工件100表面打印金屬納米顆粒膜 101;
[0023]步驟2，傳送機構(gòu)5運轉(zhuǎn)，并將玻璃工件100傳送至激光輻照工位51 ;
[0024]步驟3，激光器I出射激光，該激光依次經(jīng)過光學傳遞機構(gòu)2、反射鏡3和聚焦機構(gòu)4而福照于玻璃工件100上的金屬納米顆粒膜101，并形成預設(shè)圖案的金屬合金膜102 ；
[0025]步驟4，傳送機構(gòu)5運轉(zhuǎn)，并將玻璃工件100傳送至去金屬工位52 ;
[0026]步驟5，利用去金屬機構(gòu)7去除玻璃工件100表面的金屬及金屬合金膜102。
[0027]上述加工方法中，所述激光器I是連續(xù)激光器；所述去金屬機構(gòu)7是用于噴出金屬腐蝕液的噴槍或者盛裝有金屬腐蝕液且用于浸泡玻璃工件100的箱體；其中的金屬納米顆粒可以是鋁、鎂等容易在玻璃表面擴散和形成合金的金屬。
[0028]本實用新型公開的玻璃表面圖案激光加工裝置不受激光器類型的限制，既能使用連續(xù)激光器也能使用脈沖激光器，而且經(jīng)過高溫加工后的玻璃工件無需進行后期打磨等二次加工，不僅簡化了加工工藝、降低了加工成本，而且提高了加工效率，此外，在計算機的控制下，使得加工過程更加準確、快速，且更加人性化。
[0029]以上所述只是本實用新型較佳的實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的技術(shù)范圍內(nèi)所做的修改、等同替換或者改進等，均應包含在本實用新型所保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種玻璃表面圖案激光加工裝置，其特征在于，包括有激光器，沿激光器的激光傳輸方向依次設(shè)有光學傳遞機構(gòu)、反射鏡、聚焦機構(gòu)和用于承載玻璃工件的傳送機構(gòu)，所述傳送機構(gòu)沿其傳送方向依次設(shè)有打印工位、激光輻照工位和去金屬工位，所述打印工位處設(shè)有用于向玻璃工件表面打印金屬納米顆粒膜的噴墨打印機構(gòu)，所述聚焦機構(gòu)的出光側(cè)朝向激光輻照工位，所述去金屬工位處設(shè)有用于去除玻璃工件表面金屬的去金屬機構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的玻璃表面圖案激光加工裝置，其特征在于，所述激光器是連續(xù)激光器。3.如權(quán)利要求1所述的玻璃表面圖案激光加工裝置，其特征在于，還包括有一計算機，所述激光器、聚焦機構(gòu)和傳送機構(gòu)分別電連接于計算機，且由該計算機控制激光器發(fā)射激光、控制聚焦機構(gòu)聚焦以及控制傳送機構(gòu)傳送玻璃工件。4.如權(quán)利要求1所述的玻璃表面圖案激光加工裝置，其特征在于，所述去金屬機構(gòu)是用于噴出金屬腐蝕液的噴槍或者盛裝有金屬腐蝕液且用于浸泡玻璃工件的箱體。
【專利摘要】本實用新型公開了一種玻璃表面圖案激光加工裝置，其包括有激光器，沿激光器的激光傳輸方向依次設(shè)有光學傳遞機構(gòu)、反射鏡、聚焦機構(gòu)和用于承載玻璃工件的傳送機構(gòu)，所述傳送機構(gòu)沿其傳送方向依次設(shè)有打印工位、激光輻照工位和去金屬工位，所述打印工位處設(shè)有用于向玻璃工件表面打印金屬納米顆粒膜的噴墨打印機構(gòu)，所述聚焦機構(gòu)的出光側(cè)朝向激光輻照工位，所述去金屬工位處設(shè)有用于去除玻璃工件表面金屬的去金屬機構(gòu)。本實用新型不受激光器類型的限制，既能使用連續(xù)激光器也能使用脈沖激光器，而且經(jīng)過高溫加工后的圖案，其凹槽內(nèi)光滑，無需進行后期打磨等二次加工，不僅簡化了加工工藝、降低了加工成本，而且提高了加工效率。
【IPC分類】B44C1/24, B23K26/00, B44C1/22
【公開號】CN204749690
【申請?zhí)枴緾N201520240218
【發(fā)明人】張 杰, 秦國雙, 楊煥
【申請人】深圳英諾激光科技有限公司, 常州英諾激光科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年4月20日