[发明专利]一种陶瓷材料激光划线的工艺方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷材料激光划线的工艺方法，包括以下步骤：1)将待加工的陶瓷材料放置在光纤激光切割机的吸附平台上，并进行定位；2）预设切割路径并将设计好的切割路径输入软件；3)设置激光加工参数：正焦点位置状态下，划线速度180~220mm/s，脉冲宽度0.1ms，峰值功率为36‑45W、重复频率2400~2800Hz；4）启动光纤激光切割机，对陶瓷材料进行激光划线。本发明采用光纤激光器对陶瓷精密划线，通过控制变量法在不同的工艺参数下，对加工工艺进行了实验，通过调整优化工艺参数的设置，获得了合适的陶瓷材料激光划线深度，提高了产品加工质量，工艺稳定性好，满足了市场上的需求；具有较好的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种激光切割技术领域，特别是涉及一种陶瓷材料激光划线的加工工艺方法技术领域。

背景技术

目前工程陶瓷材料作为现代工程结构材料三大支柱之一，因其高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀、低密度、低热膨胀系数等特殊性能，在航空航天、汽车制造、微电子等工业中的应用越来越广泛。其中高性能的氧化铝陶瓷基片因其硬度、强度、绝缘性、导热性等方面的特殊性能，使其在电子工业中大量用来作为IC基板、多层陶瓷基板等，是IT产业的新宠。

氧化铝陶瓷的加工方法很多，但随着IT产业的发展，对基片的加工精度要求越来越高。传统的切割、打孔方法已不能满足精细加工的发展要求。激光加工技术作为一种非接触式加工方式，有着加工速度快、精度高、无污染、控制简单等特点，因此在难加工材料领域得到了广泛的应用。

激光划线是采用脉冲激光在陶瓷材料上沿直线打一系列互相衔接的盲孔，孔的深度只需要陶瓷深度的1/2-1/3，由于应力集中，稍用力，陶瓷材料很容易准确地沿此线折断。与穿透切割相比，激光划线切割具有线宽小、热影响区小、刮渣少，所需功率低等优点。影响激光划线的精度主要有以下因素：峰值功率、脉冲宽度、重复频率、划线速度、离焦量等。

目前用于陶瓷材料激光划线的激光器主要有二氧化碳激光器，声光调Q的Nd：YAG激光器。虽然氧化铝陶瓷对二氧化碳激光有很大的吸收率，且切割速度快，但是划线的线宽只能达到0.1-0.3mm，很难实现更精密的划线，而声光调Q的Nd：YAG激光因其发散角较大只能在低速下划线。光纤激光器有很好的光束质量和极小的聚焦光斑，使其在激光精密加工行业得到了广泛的应用。

由于氧化铝陶瓷对1064nm的光纤激光反射率较高，在实际划线过程中，要么划片完全切割，要么由于局部反射率过高而引起能量吸收不均匀，使得激光划线的深度效果不稳定或出现不规则断裂。因此，对于陶瓷材料的光纤激光划线的工艺方法需要新的改进。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种加工质量高，工艺稳定性好的陶瓷材料激光划线的工艺方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种陶瓷材料激光划线的工艺方法，包括以下步骤：

1) 将待加工的陶瓷材料放置在光纤激光切割机的吸附平台上，并进行定位；

2）预设切割路径并将设计好的切割路径输入软件；

3) 设置激光加工参数：正焦点位置状态下，划线速度180~220mm/s，脉冲宽度0.1ms，峰值功率为36-45W、重复频率2400~2800Hz；

4）启动光纤激光切割机，对陶瓷材料进行激光划线。

优化的，在所述步骤3）设置激光加工参数中：正焦点位置状态下，划线速度200mm/s，重复频率2800Hz，脉冲宽度0.1ms，峰值功率为为36W~45W。