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레이저를 이용한 유리 절단은 열응력에 의해 유도된 균열이 절단 경로를 따라 확장되면서 이루어진다. 본 연구에서는 Q-switched Nd:YAG 레이저의 355 nm(제3 고조파) UV 빔을 이용해 화학적 강화 유리를 절단하고, 절단면 특성을 분석하였다. UV 빔은 레이저에 비해 유리에 대한 투과율이 높아 체적 열원으로서의 장점을 가진다. 유리 절단은 두 가지 방법으로 시도하였다. 첫 번째는 레이저 빔으로 유리 표면을 스크라이빙(scribing)하여 ...

레이저를 이용한 유리 절단은 열응력에 의해 유도된 균열이 절단 경로를 따라 확장되면서 이루어진다. 본 연구에서는 Q-switched Nd:YAG 레이저의 355 nm(제3 고조파) UV 빔을 이용해 화학적 강화 유리를 절단하고, 절단면 특성을 분석하였다. UV 빔은 레이저에 비해 유리에 대한 투과율이 높아 체적 열원으로서의 장점을 가진다. 유리 절단은 두 가지 방법으로 시도하였다. 첫 번째는 레이저 빔으로 유리 표면을 스크라이빙(scribing)하여 그루브(groove)와 균열을 형성시킨 후 역학적으로 파단(breaking)하는 방법이다. 실험 결과 빔 초점을 유리 내부 약 80 um에 놓고, 빔 출력 380 mW ~ 430 mW에서 0.5 mm/s ~ 0.65 mm/s 속도로 스크라이빙 한 후 역학적으로 파단할 때 가장 좋은 절단면 품질을 얻을 수 있었다. 두 번째는 레이저를 이용한 완전 절단 방법으로 기대 이상의 만족할만한 결과를 얻지는 못했지만 UV 빔을 이용한 강화 유리 완전 절단의 가능성을 확인할 수 있었다. 이 방법으로 절단할 경우 빔 출력 630 mW에서 1 mm/s ~ 1.4 mm/s 속도로 2회 스캔하여 절단할 때 비교적 양호한 절단면을 얻을 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

While cutting the glass by using laser beam, thermal stresses induce a crack in the glass and the glass is separated along the cutting path by extending this crack. In this study, chemically strengthened glasses were cut by third harmonic generation beam of Q-switched Nd:YAG laser (355nm) and the ch...

While cutting the glass by using laser beam, thermal stresses induce a crack in the glass and the glass is separated along the cutting path by extending this crack. In this study, chemically strengthened glasses were cut by third harmonic generation beam of Q-switched Nd:YAG laser (355nm) and the characteristics of the process were investigated. As a volumetric heat source, UV laser beam has some advantages in glass cutting compared with laser beam. In the first method, glass cutting has been done by mechanical breaking after the laser scribing. Good quality of cutting plane was achieved for the case of 380 mW ~ 430 mW beam power and 0.5 mm/s ~ 0.65 mm/s scanning speed while the focal plane is located at 80 um inside from the surface of the glass. In the second method, glass cutting has been done by laser scanning only. Although we did not get satisfactory results with this method, which has shown that UV laser beam based cutting technique enables full-body cutting of the strengthened glass sheets. Thermal shock results in damaged cutting surface. Relatively good cutting surface has been achieved by double scans for the condition of 630 mW beam power and 1 mm/s ~ 1.4 mm/s scanning speed.