激光切割液晶玻璃表面質量分析.pdf

1、液晶玻璃廣泛應用于筆記本電腦、監(jiān)視器、高清晰壁掛式電視機以及通訊設備中。成品液晶玻璃面積較大，在制作成液晶顯示屏前需要進行切割加工，工業(yè)生產中，液晶玻璃通常由機械切割方法切割完成。機械切割方法首先使用金剛石等硬質刀具劃線，再用機械方式折斷玻璃。采用機械方法切割完成的液晶玻璃切割面通常比較粗糙，而且需要進行拋光、清洗等后處理工序。液晶玻璃的另一種切割方式是激光切割。在采用激光切割液晶玻璃過程中，由于環(huán)境和不同切割參數的影響，液晶玻璃會出現

2、裂紋等表面質量問題，本文將對激光切割液晶玻璃的表面質量開展研究。
　　液晶玻璃經過激光切割后，對玻璃表面進行顯微分析，發(fā)現液晶玻璃出現一些邊緣崩裂、規(guī)則排布的邊緣裂紋、大小不一的氣泡等表面質量問題。其中，這些邊緣裂紋是在切割溫度變化過程中，由起始細小裂紋逐步擴展并在擴展一定縱向距離后出現分叉聯(lián)結而形成的。基于以上背景，本文通過理論推導、實驗現象分析以及有限元模擬等方法，對激光切割液晶玻璃表面質量進行分析，主要研究內容如下:

3、　　首先從脆性斷裂力學、熱彈性力學以及傳熱學這幾個角度對激光切割液晶玻璃的基本原理進行分析，并從斷裂力學的角度分析邊緣裂紋的應力強度因子計算方式以及斷裂準則。
　　然后根據相關知識對激光切割液晶玻璃表面進行分析發(fā)現:穩(wěn)態(tài)區(qū)裂紋大都呈規(guī)則排布，裂紋的擴展方向具有一定的規(guī)律，裂紋擴展是否滿足最大周向拉應力強度因子理論;起始和末尾暫態(tài)區(qū)均有殘缺現象，殘缺現象比穩(wěn)態(tài)區(qū)嚴重，末尾部分比起始位置產生的拉應力以及熱影響區(qū)要大，導致末尾暫態(tài)區(qū)氣泡

4、現象以及裂紋擴展更為嚴重;激光照射過后，玻璃溫度達到軟化點，導致液晶玻璃表面有氣泡產生。
　　其次，運用Abaqus軟件對激光切割液晶玻璃進行近似模擬，建立氣泡有限元模型。根據有限元分析結果得:氣泡對于主裂紋邊界溫度具有升高作用，但是對于光斑半徑臨界點的溫度升高作用要比邊界小很多;孔徑大的氣泡會產生更大的熱效應。要改善氣泡問題主要有兩種方法，一個是改變玻璃制作工藝提高玻璃質量，另一個是改變激光切割參數降低玻璃表面溫度以提高切割質量

5、。
　　最后，采用1/4節(jié)點法，建立邊緣裂紋有限元模型，求解應力強度因子。對應力強度因子進行一定處理以及分析，探討激光切割參數對于邊緣裂紋擴展的影響:降低或者增大激光掃描速度，可以增大或者減小KⅠ和KⅡ的值;比較起激光掃描速度，激光功率對應力強度因子的影響更大。理論計算的裂紋偏轉角與實驗結果基本一致，即邊緣裂紋的擴展方向基本滿足最大拉應力理論。KⅡ是隨著邊緣裂紋擴展逐步增大的，接近裂紋分叉點階段，KⅡ的增加值幅度比較大，也即此時偏