1 上海理工大学 光学与电子信息工程学院，上海 200093
2 上海激光技术研究所 上海市激光束精细切割重点实验室，上海 200233
激光切割脆性材料是一个复杂的光致热过程。在综合考虑材料的热物性参数、初始条件及边界条件的情况下，运用Ansys软件建立了激光切割脆性材料温度场的三维有限元模型。采用APDL语言实现了对热流密度的高斯分布和强制对流换热及移动激光热源的模拟。通过设置不同的激光切割参数，对温度场的变化进行了模拟分析。所建立的温度场模拟系统可以对实际激光切割脆性材料的热过程进行前期预测，并能对激光切割参数的选择进行一定的优化，以减少实际切割的盲目性。
激光技术 脆性材料 温度场 有限元法 laser techniques brittle materials temperature field finite element method
1 上海理工大学,光学与电子信息工程学院,上海,200093
2 上海激光技术研究所,上海市激光束精细加工重点实验室,上海,200233
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.
激光技术 玻璃基片 可控断裂 初始裂纹
1 上海理工大学,光学与电子信息工程学院,上海200093
2 上海激光所,上海市激光束精细加工重点实验室,200233
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.
激光切割 热应力场 有限元法 玻璃基板
