激光玻璃切割机的加工优势几个世纪以来,人们一直通过各种形式的传统技术切割玻璃。通常是先用锋利坚硬的工具(如金刚石或碳化物砂轮)刻画玻璃表面,然后施加机械掰断力,使玻璃沿划痕分离。在自动化系统中,玻璃的分离往往是通过压在玻璃上的“闸刀杆”来实现的。
不幸的是,这种方法有许多缺陷,尤其是在越来越多地使用薄基板的平板显示器(FPD)中,这些缺陷更加显著。主要缺陷包括:刻画工具施加的机械力会使材料开裂,后续的掰断步骤会造成小的缝隙和碎屑,切割边缘也不一定垂直于玻璃表面。
机械切割会在成品边缘留下相当大的机械应力。实际上,当基板厚度小于1mm时,由于玻璃特别容易破碎,很难使用机械切割的方法。为了防止玻璃在经受首道切割工序过程后破裂或破碎,可能需要研磨或抛光切割表面。
对于制造商来说,在加工后安排各种边缘打磨和清洗环节,无疑会增加额外制造工时和成本。这些环节也可能对环境产生负面影响,包括产生难以处理的碎片,或者需要消耗大量水资源进行清洁。另外,现在对曲线边缘(尤其是便携式设备的FPD)的需求量越来越大,但是玻璃机械切割方式对切割曲线边缘的支持度并不高。
目前激光玻璃切割机确能自动化,用于玻璃切割的激光技术有很多种,实现这些技术的方法也有多种多样。所有激光切割方法都采用非接触式加工工艺,大大避免了细小裂纹和碎屑的问题。其次,激光切割法在玻璃中留下的残余应力较小,所以切割边缘的强度较高。这一点很重要,如果残余应力过大,即使在玻璃板的中心施加一个力,玻璃的边缘也往往会导致破裂。
因此,与使用机械方法切割玻璃相比,激光切割玻璃能承受的力要大1-2倍。激光切割还减少了工艺环节的数量,因为很少需要(或不需要)后续的清洁或研磨阶段。因此,虽然激光切割工作台的投资成本高于机械系统,但由于不需要额外配备大磨机,所以激光切割的总投资要低于机械加工系统。