CO₂激光切割彩色玻璃工艺研究

    在用CO₂激光切割玻璃时, 玻璃衬底的最佳厚度为0.0012-0.0236英寸。如果不采用特殊方法, 或者说，在某些情形下，不采用特有的方法,是很难用激光将更厚的苏打石灰(浮法)玻璃一次切开的。

    除了常规玻璃之外，照片中所显示的彩色玻璃样品，都是用的密封CO₂激光器切割而成的。与标准的浮法玻璃一样, 彩色玻璃的直线切割很容易，可以通过刻痕和折断的方法实现。困难是切割不规则形状。 传统的方法是：沿不规则形状的边缘，一点一点地钻孔，连成曲线形状，然后再用金刚石砂轮磨, 或者用钻石刀片锯，但这些方法都是费时费力的。

    用来切割这些不透明和半透明彩色玻璃的装置包含一台激光器，光束经由一个XY光学系统，通过一个2.5英寸的正新月形透镜聚焦，聚成的光斑大小为0.004英寸，焦距深度为0.07英寸。

    在彩色玻璃上添加金属氧化物或金属盐，不仅可在彩色玻璃中产生绚丽的色彩，而且，还会改变玻璃结构，从而使激光能量及其产生的局部热，不会使玻璃衬底在无意间产生碎裂。据称：切割边缘的图样与金属切割边缘类似，用激光切割金属时，常用高压辅助气体将蒸发和熔化的材料从切割区域吹走。

    拼图玩具的切割，材料宽为2.25英寸，高为2.06英寸。切割功率为400瓦特，切割速度为每分钟50英寸(IPM)。以50IPM的切割速度计算，切割该拼图玩具的时间需7.5 秒。在切割期间，采用60 PSI的空气作为辅助气体。在所有切割面底下的污染浮渣是易碎的，很容易离开干净的激光切割边缘。