玻璃切割的方法

時間：2019-10-24

一、機械切割玻璃:

機械切割玻璃是利用玻璃的抗張應力低的力學性能，一般采用金剛石或金剛砂在表面施以傷痕，受力部位由于受到張應力而切斷的方法。

(1)玻璃刀切割不太厚的玻璃時，使用在黃銅端部鑲有金剛石的金剛石玻璃刀，切割普通平板玻璃，往往使用超硬刀輪。另外，切割時加入煤油等液體，對切口、工具壽命都有較好的保護作用。此外，對鉛質(zhì)軟玻璃細管，也有用銼刀來切斷的。

(2)金剛石鋸切割金剛石鋸，不限于玻璃，還廣泛應用于鍺、硅、陶瓷、水晶等的切割。同加散砂或普通砂輪鋸相比，金剛石鋸切割效率高。切割時，一般都使用研磨液。金剛石鋸的粘接材料有金屬、熱固性樹脂、陶瓷等，但一般切割用黃銅之類的金屬鋸，鋸片厚度約為0.2～7ram。切割方法根據(jù)用途分為外圓切割、內(nèi)圓切割、帶鋸切割。

a.外圓切割玻璃外圓切割是較廣泛使用的高效率切割方法。圓周速度以1500～2500r/rain為適宜，鋸片厚度標準為直徑的1/150，如太薄則剛性不足，切割精度降低。分類有：應用范圍較廣泛的、用于精度比較高的、具有連續(xù)刃的均勻圓柱型;適宜于切割比較大的制品，因為有切溝，研磨液能夠很好地侵入，有助于切屑的排除，經(jīng)得起粗猛切割的鑲嵌型;適用于大制品切割，切割精度、鋒利度都低的鋸片型。

b.內(nèi)圓切割刀刃厚度為外徑的1/150，再薄則困難，可是內(nèi)圓切割的刀刃，由于受到外圓的張力，因而能抑制刃的變形，刃的厚度可以非常薄。內(nèi)圓切割**切硅、鍺的切片，用于切割玻璃棒，很少發(fā)生歪斜，切割面的平行度、平整度很高，因此，內(nèi)圓切割可切割很薄的切片。

c.帶鋸式金剛石鋸圓形鋸不能切割大型制品，而帶鋸可以切割。帶鋸有循環(huán)式和往復式兩種，本來是用于大理石切割的。

(3)用磨料切割玻璃

a.加散砂的原板鋸直徑95300～400mm，厚度1～2ram的黃銅、鐵板等作成的圓板，使之旋轉，邊注入磨料(碳化硅、剛玉、金剛砂等)與水混合的研磨漿，邊將玻璃用一定的力推向圓鋸而切斷。

b.用普通砂輪切割普通砂輪與金剛石砂輪相比，難以切出較薄的制品來，切割損耗大，砂輪磨損嚴重，但砂輪廉價，特別在用干法切割時，就顯得普通砂輪切割的優(yōu)點來。

c.用鐵絲多重切割用無接頭的鋼絲(鎢絲或鋼琴絲≠0.05～0.2mm)，可同時切下100個左右的薄片。用漿狀磨料邊向加工物加一定的壓力，邊進行研磨切割。因是磨面切割，余量非常少，可以得到高精度切割。

d.研磨噴射加工法原理與噴砂形式相同，但使用微粉磨料(平均顆粒直徑27肚m)，用微小的噴嘴噴射(噴射氣體為二氧化碳、氮氣及壓縮空氣)，邊打出細孔，邊切斷玻璃板。磨料的沖擊力很小，因而不會使玻璃破損。這種方法可以加工很薄的玻璃板。

二、火焰切割玻璃火焰切割的方法，有以下幾種。

(1)熔斷熔斷切割是利用煤氣或其他熱源，將玻璃上確定的部位，邊進行局部熔融邊切斷的方法。此法已廣泛應用于酒杯的制造工藝及安瓿瓶加工等方面熔斷切割。要求火焰通過增氧成為鋒利的火焰，為了使玻璃較好地熔融，必須用高發(fā)熱量的火焰。

(2)急冷切割急冷切割是將圓筒狀的玻璃一邊旋轉一邊在沿圓周的狹小范圍內(nèi)急速加熱，用經(jīng)冷卻過的液體接觸加熱部位，借助熱應力將玻璃切斷。急冷切割用的火焰是氫氣或城市煤氣加氧氣的狹縫噴燈，冷卻體用容易引起裂紋起點的物體，如磨石、金屬圓板等。如果確保必須的加熱時間，就能高速切割。

(3)爆口爆口是人們很熟悉的一種玻璃加工方法。用金剛石或超硬合金在玻璃上造成傷痕，再向受傷部位加熱，則裂紋擴展而使之切斷。也有在加熱時加上傷痕，隨玻璃冷卻，熱應力使裂紋擴展而切斷的。爆口能得到與熔斷法一樣的鏡面狀割斷面。

三、自動切割機切割玻璃:

玻璃切割機根據(jù)其結構及自控水平有許多類型，切割玻璃的形狀、規(guī)格、尺寸公差、切裁效率及操作勞動強度各不相同。可以切出玻璃的形狀，如矩形、多角形、圓弧形等。另外還有夾層玻璃自動切割機，可以根據(jù)訂單的尺寸進行切割加工，然后供用戶使用，國外目前有多種夾層玻璃自動切割機。

四、水刀(abrasive waterjet)運用流體力學的原理，以高壓的方式對普通水增壓，讓水從一個小噴頭噴出來形成高速射流，利用這種高速射流的力量來切割物體，這種高速射流就被稱為水刀。

**高壓數(shù)控**水切割機由**高壓系統(tǒng)、CNC三維數(shù)控機床、磨料自動傳輸系統(tǒng)、水射流切割系統(tǒng)、計算機輔助設計/制造系統(tǒng)等幾部分組成。水刀的切割能力是和它的壓力以及出水流量成正比的，而高壓增壓器就是水刀的心臟，它把水壓增壓到400MPa，通過較小直徑0.075mm的噴嘴，就可以產(chǎn)生大約3倍音速的高速射流。由純水產(chǎn)生的水刀能切割各種軟基性非金屬材料。

由于射流的速度較高的緣故，在用水刀切割紙時并不會弄濕紙。以純水制成的水刀還可以增加它的銳利度，比如在水刀中加入了細砂，成為加砂水刀，銳利度大力增加，在切割功能上可以達到無所不能的地步，可以切割任何硬基性物質(zhì)，切鋼板達40mm厚，切花崗巖達50mm厚。配合CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)控機床等執(zhí)行機構，則可以在任何物質(zhì)上切割任意的平面圖形和文宇。不銹鋼、鋁、銅、鋼、鐵、大理石、合金金屬、玻璃、陶瓷、塑膠制品等等都能用這種水刀2n-r。

當然，能夠切割金屬、陶瓷、玻璃并不是只有水刀可以做到，但是水刀這種高科技產(chǎn)品的高明之處是其他切割技術所無法比擬的，水刀的較大優(yōu)點就在于它能做*切割，沒有塵埃，沒有切點，不會影響材料的品質(zhì)，加砂切割能切斷所有高強度材料，切割的邊緣品質(zhì)

優(yōu)良，切割時產(chǎn)生的熱量很低，所以它是敏感物質(zhì)的較佳切割工具。特別是水刀可以很輕易地跟不同種類的電腦控制運轉系統(tǒng)相結合，甚至配合機器人的使用達到自動化效果，不但讓職業(yè)傷害減少到較低程度，還能克服切割復雜形狀而出現(xiàn)的問題。由于水刀和被切割物體之間沒有接點，因此避免了傳統(tǒng)切割作業(yè)當中需要清洗或者研磨刀具的時間，也簡化了材料裝置的問題。

同時水刀切割的縫隙非常小，拿純水水刀來說，刀口只有0.01～2.5px，加入細砂可以達到0.08～4.5px，這么細小的缺口不會造成材料的損失，切割過后的邊緣也不必再一次加工，光滑到可以用手去觸摸，尤其是面對**上十分重視環(huán)保的潮流，水刀切割過程當中無塵埃的優(yōu)點較是開創(chuàng)了無污染的所謂綠色加工的新天地。

目前，用水刀切割玻璃，尤其是厚玻璃的試驗正在進行。

五、激光切割玻璃:

采用激光加工機，通過多軸運動來完成三維工件加工的概念，是20世紀70年代初提出并加以實踐的。但要完成非旋轉對稱的復雜自由曲面三維工件的加工，需要5個軸，即3個互相垂直的直線運動軸(z軸、Y軸、z軸)和兩個旋轉軸，以保證入射激光的光軸始終垂直于被加工表面。

從世界上**臺五軸激光切割機于1979年在Prima工業(yè)公司投入使用至今，三維激光切割已在汽車制造、航天航空等領域日益得到了廣泛的應用，這主要得益于三維激光切割具有能縮短生產(chǎn)周期、節(jié)省原材料、提高工效、降低生產(chǎn)成本和獲得高的切割質(zhì)量等優(yōu)點。無論國內(nèi)、國外的三維五軸激光加工機，在縮短編程、增強系統(tǒng)高速度(如提高微處理器的位數(shù)和速度)、高精度(如減少數(shù)控系統(tǒng)誤差和采用補償技術)、柔性化(如采用**的CAD/CAM技術、光纖傳導技術)、體積小型化等方面都在繼續(xù)研究,國外激光切割機已在生產(chǎn)中應用于切割玻璃。

詞條
詞條說明
光學基礎知識
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