自 2002 年以来一直致力于激光系统和工业应用的精确温度控制
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目前，玻璃是具有高附加值和批量激光加工应用潜力的主要领域。飞秒激光技术是近年来快速发展的先进加工技术，具有极高的加工精度和速度，能够对各种材料表面进行微米至纳米级的蚀刻加工（包括玻璃激光加工）。
激光制造技术在过去十年中得到了快速发展，其主要应用是金属材料的激光加工。金属激光切割、激光焊接和激光熔覆是金属激光加工中最重要的工艺。但随着集中度的提高，激光产品同质化现象日益严重，限制了激光市场的增长。因此，要取得突破，激光应用必须扩展到新材料领域。适合激光应用的非金属材料包括织物、玻璃、塑料、聚合物、陶瓷等。每种材料都涉及多个行业，但成熟的加工技术已经存在，激光替代并不是一件容易的事。
进入非金属材料领域，需要分析激光与材料相互作用是否可行，是否会发生不良反应。目前，玻璃是具有高附加值和批量激光加工应用潜力的主要领域。
玻璃激光切割空间大
玻璃是一种重要的工业材料，广泛应用于汽车、建筑、医疗和电子等各个行业。其应用范围从测量微米的小型光学滤光片到汽车或建筑等行业使用的大型玻璃面板。
玻璃可分为光学玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、蓝宝石玻璃等。玻璃的显着特点是脆性，这对传统的加工方法提出了重大挑战。传统的玻璃切割方法通常使用硬质合金或金刚石刀具，切割过程分为两个步骤。首先，使用金刚石工具或硬质合金砂轮在玻璃表面产生裂纹。其次，采用机械手段沿裂纹线分离玻璃。然而，这些传统工艺有明显的缺点。它们的效率相对较低，导致边缘不平整，通常需要二次抛光，并且会产生大量碎片和灰尘。此外，对于在玻璃面板中间钻孔或切割不规则形状等任务，传统方法非常具有挑战性。这就是激光切割玻璃的优势显现出来的地方。 2022年，我国玻璃行业销售收入约为7443亿元。激光切割技术在玻璃行业的渗透率仍处于起步阶段，激光切割技术替代应用空间巨大。
玻璃激光切割：从手机开始
玻璃激光切割通常采用贝塞尔聚焦头在玻璃内产生高峰值功率和密度的激光束。通过将贝塞尔光束聚焦在玻璃内部，瞬间汽化材料，形成汽化区，该汽化区迅速扩展，在上下表面形成裂纹。这些裂纹形成由无数微小孔点组成的切割断面，实现通过外应力断裂的切割。
随着激光技术的显着进步，功率水平也随之提高。功率超过20W的纳秒绿光激光器可以有效切割玻璃，而功率超过15W的皮秒紫外激光器可以毫不费力地切割2mm以下的玻璃。中国已有企业可以切割厚度达17毫米的玻璃。激光切割玻璃效率高。例如，在 3 毫米厚的玻璃上切割直径 10 厘米的玻璃片，使用激光切割仅需约 10 秒，而使用机械刀则需要几分钟。激光切割边缘光滑，切口精度高达30μm，无需对一般工业产品进行二次加工。
激光切割玻璃是一项相对较新的发展，大约始于六到七年前。手机制造业是早期采用者之一，在相机玻璃盖上使用激光切割，并随着激光隐形切割设备的引入而经历了激增。随着全面屏智能手机的普及，整块大屏玻璃面板的精密激光切割大幅提升了玻璃加工能力。在手机玻璃部件加工方面，激光切割已经变得很常见。这一趋势主要由手机盖板玻璃激光加工自动化设备、相机保护镜片激光切割设备以及激光钻孔玻璃基板智能设备推动。
车载电子屏玻璃逐渐采用激光切割
车载屏幕消耗大量玻璃面板，特别是中控屏、导航系统、行车记录仪等。现在很多新能源汽车都配备了智能系统和超大中控屏。智能系统已成为汽车标配，大屏、多屏、3D曲面屏逐渐成为市场主流。车载屏幕玻璃盖板因其优异的特性而被广泛应用，而高品质的曲面屏玻璃可以为汽车行业提供更加极致的体验。然而，玻璃的高硬度和脆性给加工带来了挑战。
车载玻璃屏精度要求高，组装的结构部件公差很小。切割方形/条形屏幕时的大尺寸误差可能会导致组装问题。传统的加工方法需要经过砂轮切割、手工折断、数控整形、倒角等多个步骤。由于是机械加工，存在效率低、质量差、成品率低、成本高等问题。车轮切割后，单个汽车中控盖板玻璃形状的 CNC 加工可能需要长达 8-10 分钟。采用超过100W的超快激光器，可一次切割17mm的玻璃；集成多个生产流程可将效率提高 80%，其中 1 台激光器相当于 20 台数控机床。这大大提高了生产率并降低了单位加工成本。
激光在玻璃中的其他应用
石英玻璃具有独特的结构，很难用激光进行分割切割，但飞秒激光可以在石英玻璃上进行蚀刻。这是飞秒激光器在石英玻璃上进行精密加工和蚀刻的应用。飞秒激光技术是近年来快速发展的先进加工技术，具有极高的加工精度和速度，能够对各种材料表面进行微米至纳米级的刻蚀加工。 激光冷却技术随着市场需求的变化而变化。作为经验丰富的冷水机制造商，更新我们的水冷装置 顺应市场趋势，TEYU冷水机制造商的CWUP系列超快激光冷水机可以为高达60W的皮秒和飞秒激光器提供高效稳定的冷却解决方案。
玻璃激光焊接是近两三年出现的一项新技术，最初出现在德国。目前国内仅有华工激光、西安光机所、哈尔滨海特焊接技术有限公司等少数单位突破了该技术。在高功率、超短脉冲激光的作用下，激光产生的压力波可以在玻璃中产生微裂纹或应力集中，从而促进两片玻璃之间的粘合。 焊接后的粘合玻璃非常牢固，已经可以实现3mm厚玻璃之间的紧密焊接。未来，研究人员还将重点关注玻璃与其他材料的堆焊。目前，这些新工艺尚未批量广泛应用，但一旦成熟，无疑将在一些高端应用领域发挥重要作用。
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