一種玻璃表面圖案激光加工裝置及加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及玻璃加工設備，尤其涉及一種玻璃表面圖案激光加工裝置及加工方法。
【背景技術】
[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業，并要求玻璃具有高品質的圖案，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，現有技術中，連續激光器由于其發出連續型的激光束，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出脈沖型激光來實現玻璃表面的濺射，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備的成本，并且經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、易產生裂紋。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術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及加工方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。
[0005]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有光學傳遞機構、反射鏡、聚焦機構和用于承載玻璃工件的傳送機構，所述傳送機構沿其傳送方向依次設有打印工位、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，所述聚焦機構的出光側朝向激光輻照工位，所述去金屬工位處設有用于去除玻璃工件表面金屬的去金屬機構。
[0006]優選地，所述激光器是連續激光器。
[0007]優選地，還包括有一計算機，所述激光器、聚焦機構和傳送機構分別電連接于計算機，且由該計算機控制激光器發射激光、控制聚焦機構聚焦以及控制傳送機構傳送玻璃工件。
[0008]優選地，所述去金屬機構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]一種玻璃表面圖案激光加工方法，其包括有如下步驟:步驟1，噴墨打印機構向打印工位上的玻璃工件表面打印金屬納米顆粒膜；步驟2，傳送機構運轉，并將玻璃工件傳送至激光輻照工位；步驟3，激光器出射激光，該激光依次經過光學傳遞機構、反射鏡和聚焦機構而輻照于玻璃工件上的金屬納米顆粒膜，并形成預設圖案的金屬合金膜；步驟4，傳送機構運轉，并將玻璃工件傳送至去金屬工位；步驟5，利用去金屬機構去除玻璃工件表面的金屬及金屬合金膜。
[0010]優選地，所述激光器是連續激光器。
[0011]優選地，所述去金屬機構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。
[0012]本發明公開的玻璃表面圖案激光加工裝置中，先由噴墨打印機構向打印工位處的玻璃工件打印金屬納米顆粒膜，之后傳送機構運轉，并將玻璃工件傳送至激光輻照工位，由激光器出射激光，該激光依次經過光學傳遞機構、反射鏡和聚焦機構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，當激光按預設圖案在玻璃工件表面輻照之后，傳送機構再次運轉，并將玻璃工件傳送至去金屬工位，最后利用去金屬機構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，進而得到預設的圖案。上述結構的激光加工裝置，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，在玻璃表面產生所需圖案，其相比現有的激光濺射裝置而言，不受激光器類型的限制，既能使用連續激光器也能使用脈沖激光器，而且經過加工后的圖案，其凹槽內光滑，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，而且提尚了加工效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明玻璃表面圖案激光加工裝置的結構示意圖。
[0014]圖2為玻璃工件表面打印金屬納米顆粒膜后的結構示意圖。
[0015]圖3為玻璃工件經激光輻照后的結構示意圖。
[0016]圖4為玻璃工件去除表面金屬后的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作更加詳細的描述。
[0018]本發明公開了一種玻璃表面圖案激光加工裝置，結合圖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有光學傳遞機構2、反射鏡3、聚焦機構4和用于承載玻璃工件100的傳送機構5，所述傳送機構5沿其傳送方向依次設有打印工位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6，所述聚焦機構4的出光側朝向激光輻照工位51，所述去金屬工位52處設有用于去除玻璃工件100表面金屬的去金屬機構7。
[0019]上述玻璃表面圖案激光加工裝置中，先由噴墨打印機構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5運轉，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，該激光依次經過光學傳遞機構2、反射鏡3和聚焦機構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，當激光按預設圖案在玻璃工件100表面輻照之后，傳送機構5再次運轉，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，進而得到預設的圖案。上述結構的激光加工裝置，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，在玻璃表面產生所需圖案，其相比現有的激光濺射裝置而言，不受激光器類型的限制，既能使用連續激光器也能使用脈沖激光器，而且經過高溫加工后的圖案，其凹槽內光滑，無需進行后期打磨等二次加工，不僅簡化了加