超薄玻璃飞秒激光切割工艺优化与热损伤抑制OA

为推动汽车轻量化与智能化发展,以车用超薄玻璃为研究对象,系统探究切割微观形貌、材料烧蚀阈值与工艺参数之间的耦合关系,旨在实现高质量低损伤的飞秒激光切割。首先,使用波长为1030 nm的红外飞秒激光对0.55 mm钠钙玻璃和高铝玻璃进行直线划刻,探索单光束飞秒激光核心工艺参数对切割形貌的影响。然后,采用面积推算法求解两种玻璃在0.05 MHz,0.2 MHz和0.5 MHz下的烧蚀阈值,解析两种玻璃的激光加工差异,揭示烧蚀阈值演化规律。接着,排除不可行工艺区间,初步确定工艺参数窗口,基于BP神经网络建立预测模型,进一步优化工艺参数选取。最后,使用合理工艺参数对两种玻璃进行自下而上全厚度切割。实验结果表明,在0.2 MHz下,高铝玻璃因烧蚀阈值低于钠钙玻璃,更易产生分布均匀的直线划痕,表现出更高的裂纹倾向;其切割截面表面粗糙度Ra值为0.50μm,低于钠钙玻璃的0.75μm,表现出更优的断面质量,二者均满足车用玻璃精密切割要求。结论认为,本文提出的融合切割形貌特征、烧蚀阈值分析和模型预测的工艺优化方案,实现了加工过程热损伤的有效抑制,在超薄玻璃切割中具有良好的可行性与可靠性。