基于大区域不均匀温度分布的脆性材料的热应力切割方法及装置

摘要

一种基于大区域不均匀温度分布的脆性材料的热应力切割方法及装置，在工件上不产生材料加热引起的热损伤，实现高切割速度以及高切割位置精度这两点，且可以切割用于太阳能电池玻璃的板厚为5mm左右的厚板。在工件上尽可能大的区域中设置平缓分布的静止或移动的较低温的不均匀加热温度分布，以降低产生应力的加热温度，并防止工件的热损伤。另一方面，在该加热温度分布上重叠作为切割位置确定因子的较小区域内所集中的静止或移动的加热能量，且偏移设定该位置，或者进行负反馈控制，并根据需要进行正反馈控制，以提高切割位置精度。

主权项

一种脆性材料的热应力切割方法，其特征在于，将工件上的大区域中温度比工件的热损伤温度低的不均匀温度分布与作为切割位置确定因子的微小区域中所集中的温度分布重叠，仅在该微小区域附近，使作为超出能让工件变形的值的张开型应力强度因子K1的值大于作为使材料发展龟裂的值的破坏韧性值K1c的值，且在该切割位置确定因子的温度分布上根据需要设定偏移量，或者进行负反馈控制或根据情况进行正反馈控制，以使切割位置和目标位置一致，通过由衍射光栅型光学元件对激光进行转换而得到的直线束的照射，形成切割位置确定因子的温度分布，在使上述重叠的温度分布沿切割方向移动时，通过上述温度分布的重叠，使上述热应力切割的速度与上述激光的扫描速度相同，而执行上述热应力切割。