用YAG激光切割液晶显示(STN方式)玻璃基板

液晶显示器是显示图像的一种仪器,它使用高质量的玻璃基板.在玻璃基板上绘制电路,进行各种处理后,切割成规定的尺寸,并和液晶控制板组装在一起.使用超硬辊式旋转凿子或金刚石砂轮切割玻璃基板.但是,这些机械的加工方法,相当于直接按在加工件上进行加工.因此,产生微切屑或飞散,还存在着切割上残留微龟裂的问题,这是导致成品率下降的原因之一,为此,正在寻求取代机械式的切割方法.     

应用裂纹控制法的钠钙玻璃YAG激光切割技术

针对目前对玻璃切割质量越来越高的需求,应用裂纹控制法进行了连续YAG激光切割钠钙玻璃的试验,分析了激光功率、激光扫描速度、激光光斑大小对切割质量的影响规律.得到了YAG激光切割钠钙玻璃平板的最佳切割参数.同时利用光学显微镜照片研究了玻璃切口表面的质量,对比了激光切割与机械法切割得到的玻璃切口质量.结果表明:采用裂纹控制法的玻璃YAG激光切割技术可以得到很好的切口质量,应用于高质量玻璃的加工.文中还进行了多层玻璃、管状玻璃以及平板玻璃曲线轨迹的YAG激光切割试验,为YAG激光切割玻璃的进一步应用提供了技术基础.     

YAG激光高速切割技术

近年来,随着光电仪器的高性能化,其组成部件需要进行精密加工和超精密加工的情况也变得多起来.然而,电子、光学材料多为硬脆性材料,这些材料未必容易加工.玻璃作为硬脆性材料的代表,要将其原材加工成功能元件,必须进行切割和开孔之类的加工.一般而言,玻璃板的切割加工采用金刚石划线刀进行,切割质量不一定很好.作为图像仪器之一的液晶显示器使用高质量的玻璃基板,在玻璃基板上印有电子线路,经过各种处理之后按规定尺寸切割作为液晶面板组装起来.在需要进行精密切割时一般不使用金刚石划线刀,而采用超硬的滚动型刀刃或薄刃金刚石砂轮进行玻璃基板的切割.不过,这些机械加工方法,由于工具直接压在加工物上,     

基于热权函数技术的热裂法切割液晶玻璃的研究

激光切割液晶玻璃是一个复杂的激光与材料相互作用的过程。在使用热裂法切割液晶玻璃时,裂纹尖端的应力强度因子(SIF)的大小是决定裂纹是否扩展的关键。使用热权函数技术计算了激光切割过程中裂纹尖端SIF的大小,与断裂判据相比较判断裂纹的扩展情况。研究了激光功率、光斑半径、切割速度和裂纹长度对切割过程中裂纹尖端SIF的影响,结果表明激光功率越大、切割速度越小、光斑半径越小时,裂尖SIF的增大速度越快、峰值越大以及不同裂纹长度下裂尖SIF的增大速度和峰值也不同。并通过实验进行验证,说明了该技术的可行性。     

CO2激光切割电子强化玻璃过程的有限元模拟与实验

在激光热裂法切割玻璃的过程中,温度起着至关重要的作用。为了准确掌握切割过程中温度场的分布,提高切割质量,提出了一种CO2激光切割玻璃基板的数值模拟方法。在ANSYS有限元环境下,建立了激光热应力切割电子强化玻璃的三维有限元分析模型,对温度场进行了分析。通过实验验证,得到了切割过程中温度场在不同参数下的变化及其对切割质量的影响以及温度分布与激光功率、光斑尺寸和扫描速度的非线性关系。     

双束CO2激光切割玻璃的实验研究

为了寻求更加有效的激光切割玻璃的方法,提高玻璃的切割质量,在激光热应力切割玻璃的基本原理的基础上,比较了单束聚焦CO2激光与单束非聚焦CO2激光切割玻璃的优劣,提出了双束CO2激光热应力切割的方法.先用一束低功率聚焦的CO2激光在玻璃表面划线.而后用非聚焦的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离,从而实现玻璃的切割.实验分析了单束和双束CO2激光热应力切割玻璃的切割效果.结果表明,相对于单束CO2激光切割的方法,利用双束CO2激光进行玻璃的切割,既可以保证切缝沿既定方向扩展又可以提高切面的光洁度,是一种比较理想的玻璃切割方法.     

液晶显示玻璃基板激光切割热应力场的有限元仿真

激光切割玻璃基板是一个复杂的激光与材料相互作用的过程。为了掌握切割过程中热应力场的动态分布,提高切割质量,提出了一种热应力场的仿真方法。在有限元软件Ansys环境下,建立了三维液晶显示玻璃基板激光切割热应力场的有限元分析模型。采用间接法方式对温度场和热应力场进行耦合;通过APDL参数化编程语言,实现了对激光移动热源及射流冲击换热模型的仿真。仿真结果表明:在切割过程中,激光照射区内表现为压应力,压应力最大值出现在热源中心处;在激光光斑前、后一段距离内及冷却点附近均表现为拉应力。增大冷却效果及减小冷却点与激光光斑间的距离,均可增大拉应力δy的值。     

液晶显示器用玻璃基板

本文介绍了液晶显示器用玻璃基板的特点及液晶显示器对玻璃基板的要求,探讨了液晶显示器用玻璃基板的组份及生产工艺,同时概述了国内外液晶显示玻璃基板的最新动向。     

6.45μm激光加热浮法玻璃后温度分布特性研究

为了提升激光可控断裂法切割玻璃的质量，研究了6.45μm激光照射浮法玻璃后材料的温度变化。利用激光输出的连续功率计算了6.45μm激光照射玻璃后的温度分布，并通过实验验证了该模型的正确性；模拟对比了相同激光参量下6.45μm激光和10.6μm激光加热玻璃后的温度场，通过实验获得了光滑、无表面裂纹的切割样品。结果表明，6.45μm激光产生的表面温度低于10.6μm激光；6.45μm激光可以利用热裂法获得高质量切割端面。该研究对中红外激光玻璃切割的模型建立和方案优化具有一定的帮助。     

液晶单板分段工艺过程及影响因素

在液晶显示器面板的生产制造中,为了提高生产率,降低制造成本,通常在一张较大的玻璃基板上制作多个液晶面板单元,在液晶灌注前把这单元分割开来。单板分段工艺就是把整盒的玻璃分裂成液晶面板单体。单板分段是液晶成盒制造的第一步,单板分段对于LCD的制程是一个很重要的过程。分段效果直接影响液晶屏的良品率。文章简要介绍面板分段前的处理过程,主要介绍面板分段过程和面板分段过程中的影响因素,并提出采用激光切割新方法的建议。     

液晶显示玻璃基板激光切割技术的实验研究

与传统的切割方式相比,可控断裂激光切割技术具有切割断面平滑、一次成型、对原材料性质和形态影响较小等特点。采用该技术,从断裂基理和实验验证两方面对激光切割液晶显示玻璃基片进行了一定的研究。研究结果表明,增大光斑尺寸,可减少断面上的热影响区,提高切割质量；但光斑尺寸过大,会降低激光功率密度,增大输出功率；冷却流量的增大及冷却点与激光光斑距离的减小,均可增大拉应力值,使玻璃表面的裂纹迅速扩展直至断裂,有利于激光切割。在不影响切割质量的前提下,预划一定深度和长度的初始裂纹是一个提高激光切割效率的方法。     

圆柱铁氧体微裂纹的激光扫描热成像检测

针对用激光局部加热试样引起的横向热流检测裂纹，对低热导率材料表面的微小裂纹成像信噪比较低的问题，提出基于相邻热信号比较的圆柱铁氧体表面微裂纹检测算法。基于几何模型重构运动的圆周表面各点热信号，以激光扫描方向相邻点热信号的欧氏距离作为特征进行成像。仿真分析确定热信号裁剪区间、参考信号位置等算法参数。对6个具有5~35 m宽度自然裂纹的样品进行实验，结果表明，在线激光2.66 mm/s的扫描速度下，裂纹成像信噪比相比常规方法提高1~2倍，可清晰成像出裂纹的形状。     

脉冲光纤激光切割连杆裂解槽工艺参量优化

为了获得36MnVS4连杆裂解槽最优的切割质量,采用正交实验法对裂解槽进行了激光切割理论分析和实验验证,通过激光共聚焦显微镜测量裂解槽的深度、宽度、张角及曲率半径等几何尺寸,同时采用扫描电镜观测裂解槽底部微观形貌及热影响区的厚度,采用极差分析法得到了峰值功率、脉冲宽度、切割速率和脉冲频率对裂解槽几何尺寸的影响,并获得了最优实验参量组合。结果表明,裂解槽热影响区厚度皆小于100μm且裂解槽底部存在微裂纹及气孔,各参量组合对裂解槽宽度、张角及曲率半径的影响较小,对裂解槽深度的影响较大;脉冲宽度和峰值功率对槽深的影响较大,脉冲频率和切割速率对槽深的影响较小;优化后切割速率为1.0m/min,峰值功率为700W,脉冲频率为1000Hz,脉冲宽度为50μs。这一结果对实际生产具有重要意义。     

激光红外热成像材料表面裂纹检测的研究进展

表面裂纹缺陷是材料中危险的缺陷形式,及时发现服役过程中产生的表面裂纹至关重要。激光红外热成像不仅具有传统红外检测的优点,还因激光能量密度高等特有优点,可远距离检测材料表面微小裂纹。综述了激光红外成像系统平台组件及其关键参数对激光红外成像检测的影响。从图像处理、优化工艺参数等角度入手,阐述了激光红外热成像检测表面裂纹缺陷的定性识别,进一步介绍了对材料表面裂纹缺陷长度、宽度以及深度特征的定量表征。最后对激光红外热成像检测表面裂纹缺陷进行了总结归纳,以及展望其未来的发展方向。     

圆柱面任意方向裂纹的双线阵激光热像检测

圆柱铁氧体磁芯为黑色柱体,裂纹对比度不高,传统机器视觉裂纹成像效果不佳。激光红外热成像技术根据试样表面的温度分布情况检出裂纹缺陷,可用于解决低对比度微小裂纹的检测问题。常用的线激光、点激光在检测裂纹时,平行于激光扫描方向裂纹往往因两侧热流较小而无法检出。双线阵激光热成像检测系统,线阵激光错位排布,营造多方向热流,可实现任意方向裂纹检测。为验证双线阵激光对任意方向裂纹的检测可行性,仿真模拟了0°、45°、90°裂纹的双线阵激光扫描过程。线阵激光由于各点光斑功率分布存在较大的非均匀性,不同参数设计对裂纹检测效果影响大。因此,优化点光斑半径、点光斑中心距、线阵激光错位间距、线阵激光间距、运动速度等设计参数实现裂纹检测信噪比提升。裂纹成像算法根据温度空间梯度成像裂纹,由于光斑的非均匀性,裂纹在两束激光间不同相对位置的梯度大小各不相同。算法选取裂纹在两束激光间具有较大相对梯度的位置,通过多幅梯度图像融合,实现任意方向裂纹检测。对4个具有水平、垂直、倾斜自然裂纹的铁氧体样品进行实验,成像结果清晰直观地显示出所有裂纹。     

等效载荷法模拟激光超声微裂纹检测

基于等效载荷法,应用有限元软件Abaqus模拟了脉冲激光激发的超声表面波在预加裂纹的半无限大弹性薄板内的传播,并探讨了微裂纹的尺寸对超声信号的影响。将脉冲激光激励等效为作用在薄板表面的在时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,并通过引入修正系数建立了激光的物理参数与峰值载荷的定量关系。在实验验证了有限元模型和等效载荷法正确性的基础上,探讨了裂纹的宽度、深度对反射波和透射波声学特性的影响。结果表明,所建立的等效载荷法能有效地模拟激光超声检测裂纹的实验过程,对激光超声的数值模拟研究以及在裂纹检测方面的应用具有重要的意义。     

激光在线膏药切片系统

膏药在上膜之后、包装之前必须经过切割加工成一定规格的小片。传统的膏药切片工艺是采用刀片对由步进电机控制的条状、长幅面的膏药进行机械式切割。这样不仅速度低、精度不高而且生产效率低。为保证膏药切片的合格率 ,提高生产效率 ,我们采用先进激光加工技术和控制、计算机技术相结合 ,研制了一种新型切割系统%D%D激光在线膏药切片系统。与传统机械式切割相比 ,该系统具有连续、稳定、精度高、非接触等一系列特点 ,并成功地将生产效率提高了 8倍。本系统是激光切割技术在医用橡胶膏剂领域的又一成功应用 ,具有极强的实用价值和良好应用前景。     

铜薄膜内微孔对其力学性能影响及开裂行为研究

研究了铜薄膜内微孔对其力学性能影响及开裂行为,采用磁控溅射工艺制备聚酰亚胺柔性基板上铜薄膜,通过扫描电镜(SEM)对铜薄膜表面形貌表征、EDS能谱分析及SEM原位拉伸观察实验,得出磁控溅射工艺制备出超薄铜薄膜多为柱状晶结构,且带有微米级孔洞.并测得不同孔隙率铜薄膜载荷与位移增量的变化,由相关公式求出应力-应变关系;分析了不同孔径微孔的上下边缘沿晶开裂,微裂纹萌生、扩展的行为.结果表明:磁控溅射工艺在聚酰亚胺柔性基板上制备的微米级铜薄膜受拉伸时微孔沿晶开裂形成初始微裂纹,孔径≤4μm微孔处局部应力偏低,未能使微裂纹沿晶界改变方向继续扩展,微裂纹受到抑制;在较高的局部应力下,孔径>10μm微孔裂纹继续沿新的晶界方向扩展,与其他微孔裂纹连通;孔隙率越高,多孔微裂纹连通几率越高,薄膜力学性能就越差,且铜薄膜开裂可能性也越高.