ES2264457T3 - Procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidas por laser. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidos por láser antes de un proceso de separación o rotura de elementos de cristal (1) mediante perceptibilidad óptica, caracterizado porque la perceptibilidad óptica se produce mediante la aplicación de un recubrimiento en el trazo tallado de la grieta (2) con un sistema de marcado (3) que emite un líquido de aplicación.

Description

Procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidas por láser.

La invención se refiere a un procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidas por láser en cristales, en particular, con las características del preámbulo de la reivindicación 1; además, un procedimiento para dividir elementos de cristal en una pluralidad de elementos parciales de cristal.

Del documento DE-AS1244346 se conoce un procedimiento para realizar grietas inducidas por láser en cristal, en el que a lo largo de la trayectoria de corte se produce el calentamiento del cristal mediante un rayo láser y se ajusta a una temperatura por debajo de la temperatura de fundición del cristal. A continuación del calentamiento, se enfría el cristal y se separa mediante golpeo o plegado. En un procedimiento de este tipo, excepto en el calentamiento por encima de la temperatura de fundición que conduce a la fusión de un intersticio fino, no puede detectarse el trazo de la grieta. Para poder detectar ópticamente el trazo de la grieta durante la individualización deseada de los elementos de cristal, especialmente discos planos de cristal, hasta el momento se realiza una distinción óptica por soplado del trazo de la grieta con aplicación de una reducida tensión de curvatura. A continuación, la grieta se divide de forma manual entre los dedos para romper entonces el disco o el elemento de cristal. La desventaja de este procedimiento consiste sobre todo en que la visibilidad está limitada temporalmente de forma muy intensa y, en caso de que el posicionamiento óptimo del disco de cristal y la rotura no se lleven a cabo de forma inmediata, se requiere un nuevo soplado para garantizar la detectabilidad de la grieta y, con ello, efectuar un proceso de rotura más limpio. El marcado de la grieta, es decir, el procedimiento para detectar el trazo de la grieta, presupone en este caso que la grieta o el trazo de la grieta se dispone centrado entre los dedos y, con ello, puede garantizarse una distribución uniforme de las fuerzas durante la rotura dado que, de lo contrario, el elemento de cristal, especialmente el disco plano de cristal, se separa en el canto de rotura en una diagonal y la estría de rotura que se genera con ello.

Otro procedimiento en el que antes de entallar la grieta se aplica un marcado se conoce con anterioridad del documento JP05305467A. En éste, el marcado del trazo de grieta que ha de realizarse se lleva a cabo mediante un medio de absorción sobre la superficie del cristal, el cual se separa a continuación mediante láser, especialmente por láser YAG. Este medio de absorción es necesario para poder cortar en general elementos de cristal mediante la técnica láser mencionada. El medio de adsorción sirve en este caso, además de para la distinción del procedimiento de separación, también para calentar el cristal.

Por tanto, la invención se basa en el objetivo de mejorar un procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidas por láser en cristales o elementos de cristal y un procedimiento para la división de elementos de cristal en varios elementos parciales de cristal en el sentido de que la detectabilidad del trazo de la grieta esté garantizada, independientemente de las influencias externas y también en caso de prolongar la duración temporal, para el ajuste preciso de los elementos de cristal durante la rotura. El marcado debe poder realizarse con un esfuerzo constructivo y de la técnica de control reducido.

La solución según la invención se caracteriza por las características de las reivindicaciones 1 y 12. En las reivindicaciones subordinadas se reproducen configuraciones ventajosas.

En el procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidas por láser en elementos de cristal o cristales, la grieta o el trazo de la grieta se hace visible ópticamente tras la entalladura y antes del proceso de rotura para conseguir un posicionamiento exacto del elemento de cristal y una distribución homogénea de las fuerzas. Según la invención, la detectabilidad óptica puede garantizarse gracias a la aplicación al menos parcial de un recubrimiento sobre el trazo de la grieta. La detectabilidad óptica se garantiza en este caso gracias a una coloración del recubrimiento elegida diferente a la de las superficies de los elementos de cristal y / o a una elevación de la superficie en el trazo de la grieta condicionada por el grosor de las capas. Otra posibilidad consiste en la detectabilidad del marcado gracias a radiación UV adicional.

Con la solución según la invención es posible hacer visibles de forma sencilla y durante un periodo de tiempo más largo los trazos de grietas inducidas por láser tallados en cristales o elementos de cristal, llevándose una separación según se desee, es decir, de forma opcional, por ejemplo, tras el proceso de rotura mediante el lavado de los elementos parciales de cristal individuales. Esta detectabilidad durante un periodo de tiempo más largo permite, en el procedimiento de separación de elementos de cristal, especialmente discos planos de cristal, una alineación muy precisa y más rápida del trazo de la grieta durante la separación, especialmente durante la rotura. Por tanto, puede conseguirse una productividad más alta en el corte de cristales dado que a partir de ahora el proceso de rotura se convierte en el factor que determina la velocidad de todo el proceso. El esfuerzo de un procesamiento posterior necesario o la proporción de piezas de unión pueden reducirse considerablemente.

En relación con la aplicación del recubrimiento sobre el trazo de la grieta existen varias posibilidades:

a)

de forma continua por todo el trazo de la grieta o

b)

aplicar capas individuales con determinadas separaciones a lo largo del trazo de la grieta, de manera que entre las zonas individuales con recubrimiento del trazo de la grieta existan zonas del trazo de la grieta sin recubrimiento.

La última posibilidad mencionada es especialmente importante para trazos de grietas con mayor longitud dado que aquí solamente se fijan puntos de marcado o zonas de marcado que se consultan como puntos de detención para el proceso de separación ulterior y, de forma correspondiente al recubrimiento seleccionado, puede realizarse la separación de los marcados de forma sencilla una vez realizado el proceso de separación.

En relación con la elección del recubrimiento aplicado existe una pluralidad de posibilidades. Éste puede ser transparente o no transparente. Esto depende del diseño de color del elemento de cristal que va a separarse. En caso de elegir un recubrimiento transparente para el marcado, se elige preferiblemente en este caso un recubrimiento con diferente coloración que la del elemento de cristal. Esto no es necesario en caso de un recubrimiento no transparente.

Por el término recubrimiento se entiende concretamente la aplicación sobre una superficie de una determinada cantidad de líquido o una mezcla de líquido y aire con endurecedor, en la que el recubrimiento puede presentarse, en función del espesor de la capa, como película o niebla de pulverización o como capa. Preferiblemente, de forma correspondiente al procedimiento de recubrimiento seleccionado, se eligen capas con un espesor muy reducido, es decir, recubrimientos en forma de una película o niebla de pulverización. En este caso, el recubrimiento puede aplicarse en concreto mediante un dispositivo de chorro, una espiga o un dispositivo de pulverización. En el primer caso citado, se lleva a cabo la aplicación de un líquido que se endurece. En el segundo caso, un material sólido emite partículas que se aplican sobre la superficie o por presión en un medio de almacenamiento también una determinada cantidad de líquido, el cual se endurece y, en el tercer caso, se lleva a cabo una aplicación por pulverización del líquido y sedimentación sobre la superficie, de modo que en el último procedimiento mencionado no sólo se dispone sobre el trazo de la grieta, sino normalmente también en la zona al lado del trazo de la grieta. Por tanto, los dos primeros procedimientos también pueden denominarse procedimiento de marcado directo, mientras que la pulverización normalmente se designa como procedimiento indirecto.

En relación con la configuración concreta de los sistemas de marcado individuales, también existe una pluralidad de posibilidades. En el caso de la aplicación del recubrimiento como chorro, está previsto para ello al menos un dispositivo de chorro que comprende al menos una tobera de aplicación. La realización del sistema de marcado para el marcado mediante una espiga comprende un dispositivo de retención y guía de la espiga que conduce la espiga o que contiene la espiga como dispositivo de aplicación que emite por presión sobre un medio de almacenamiento una cantidad correspondiente de líquido de aplicación.

En la realización como sistema de pulverización, éste comprende una tobera en la que el líquido se mezcla con aire u otro gas y se emite como niebla de pulverización.

En los tres casos, el dispositivo de emisión para el sistema de marcado puede ser fijo, es decir, la ejecución del marcado del trazo de la grieta se lleva a cabo durante el movimiento relativo del elemento de cristal respecto al dispositivo de aplicación o emisión. En otro caso, el dispositivo de aplicación o emisión está conducido de forma móvil respecto a la superficie del elemento de cristal y, por tanto, del trazo de la grieta. La incorporación del marcado del trazo de la grieta en un procedimiento de separación según la invención tiene lugar entre las grietas inducidas por láser y el verdadero proceso de separación, la rotura. En función del tipo de recubrimiento es necesario someter a un proceso de lavado a los elementos parciales de cristal presentes tras llevar a cabo la separación.

La solución según la invención se explica a continuación mediante figuras. En éstas se muestra particularmente lo siguiente:

la figura 1 ilustra en una representación muy simplificada esquemáticamente un dispositivo para separar elementos de cristal, la forma de funcionamiento de un sistema de marcación con aplicación de un chorro;

la figura 2 ilustra en una representación esquemáticamente simplificada, mediante una realización según la figura 1, una realización del sistema de marcado con marcado por espiga;

la figura 3 ilustra, mediante una realización según la figura 1, la configuración de un sistema de marcado con marcado por niebla de pulverización.

La figura 1 ilustra, en una representación muy simplificada de forma esquemática, para un elemento 1 de cristal un dispositivo 2, sólo indicado de forma esquemática y asociado a éste para la separación, para las grietas inducidas por láser y un sistema de marcado 3 según la invención. En esta realización, el dispositivo para las grietas inducidas por láser 2 y el sistema de marcado 3 son estacionarios, es decir, están dispuestos inmóviles respecto al elemento de cristal, y el elemento 1 de cristal se desplaza relativamente respecto a la las correspondientes unidades funcionales de estos dispositivos o del sistema de marcado 3. En este punto no se profundiza más acerca de la estructura concreta del dispositivo para las grietas inducidas por láser 2. A este respecto, en la elección del sistema de marcado no existen restricciones de ningún tipo. El sistema de marcado 3 comprende en el caso mostrado al menos un dispositivo de aplicación 4 en forma de una tobera que emite un chorro, por ejemplo, en forma de un chorro libre, es decir, entre la salida 5 del dispositivo de aplicación 4 y el trazo de la grieta 6 que está tallada en la superficie 7 del elemento de cristal existe una determinada separación a. No obstante, la tobera o el dispositivo de aplicación 4 también pueden desembocar directamente junto a la superficie, de manera que ya no se emite un chorro libre y la aplicación se lleva a cabo, por así decirlo, de forma directa.

La figura 2 ilustra una realización análoga a la figura 1 en la que, no obstante, como dispositivo de aplicación 8 del sistema de marcado 3 está prevista una espiga 9 que deposita un líquido procedente de un recipiente 10 que contiene endurecedor o partículas que se adhieren fijamente a la superficie 7 del elemento de cristal. En este caso, a la espiga 9 está asignado un dispositivo de guía 11que también está alojado de forma estacionaria respecto al elemento 1 de cristal, es decir, de forma inmóvil.

La figura 3 ilustra otra realización de un sistema de marcado 3 que comprende un dispositivo 12 para generar una niebla de pulverización que comprende al menos una tobera 13 de pulverización. Ésta también está dispuesta a una distancia b determinada respecto a la superficie 7 del elemento de cristal, de manera que al salir de la tobera de pulverización 13 se lleva a cabo una distribución por una zona a ambos lados del trazo de la grieta 6. Preferiblemente, en todas las realizaciones descritas del sistema de marcado, todos los elementos individuales están acoplados en relación con el posicionamiento en el dispositivo respecto a las grietas inducidas por láser. La solución según la invención no está limitada a las realizaciones mostradas en las figuras. Son posibles otras configuraciones. Es decisivo que el marcado se lleve a cabo por una capa que se mantenga un periodo de tiempo más largo, por ejemplo, en forma de una película o una niebla de pulverización, pudiendo diferenciarse ópticamente esta capa o niebla de pulverización de la superficie del cristal.

Lista de números de referencia

1

Elemento de cristal

2

Dispositivo para realizar grietas inducidas por láser en elementos de cristal

3

Sistema de marcado

4

Dispositivo de aplicación

5

Salida de una tobera

6

Trazo de la grieta

7

Superficie

8

Dispositivo de aplicación

9

Espiga

10

Recipiente

11

Dispositivo de guía

12

Dispositivo para generar una niebla de pulverización

13

Tobera de pulverización

a

Separación entre la salida del dispositivo de aplicación 4 y la superficie 7 del elemento de cristal 1

b

Separación entre la salida de la tobera de pulverización 13 y la superficie 7 del elemento de cristal 1

Claims (13)

1. Procedimiento para el marcado del trazo de grietas inducidos por láser antes de un proceso de separación o rotura de elementos de cristal (1) mediante perceptibilidad óptica, caracterizado porque la perceptibilidad óptica se produce mediante la aplicación de un recubrimiento en el trazo tallado de la grieta (2) con un sistema de marcado (3) que emite un líquido de aplicación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento se realiza de forma continua por todo el trazo de la grieta (2).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento sólo se aplica en zonas individuales del trazo de la grieta (2).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el recubrimiento se lleva a cabo con un material de recubrimiento de diferente coloración respecto a la coloración de la superficie del elemento de cristal (1).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el recubrimiento se aplica con un espesor y la detectabilidad óptica se lleva a cabo al menos por el espesor de la capa.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el recubrimiento está realizado como película con un reducido espesor de capa.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se aplica un recubrimiento transparente.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se aplica un recubrimiento no transparente.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el recubrimiento se aplica mediante un chorro libre.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el recubrimiento se aplica como niebla de pulverización en forma de una mezcla de un medio de recubrimiento y un gas.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la aplicación se lleva a cabo a lo largo del trazo de la grieta (2) gracias a un movimiento relativo del elemento de cristal (1) respecto al sistema de marcado (3).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el recubrimiento se aplica directamente tras tallar la grieta (2).

13. Procedimiento para la división de elementos de cristal en una pluralidad de elementos parciales de cristal, en el que, por láser inducido, se talla al menos un trazo de la grieta (2) en la zona de separación deseada, después se marca el trazo (2) de la grieta y tiene lugar una alineación del elemento de cristal (1) para ejecutar el proceso de rotura por medio del marcado, caracterizado porque el marcado del trazo de la grieta se lleva a cabo tras un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12.