WO2017009149A1 - Verfahren und vorrichtung zum lasergestützten abtrennen eines teilstücks von einem flächigen glaselement - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum lasergestützten abtrennen eines teilstücks von einem flächigen glaselement Download PDF

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along
damage
glass
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Andreas Ortner
Albrecht Seidl
Frank-Thomas Lentes
Jörn GERBAN
Simon Schmitt
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
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    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic materials other than metals or composite materials
    • B23K2103/54—Glass

Definitions

  • the invention generally relates to the laser-based
  • the invention relates to the laser-assisted separation of a section from the interior of a sheet-like glass element.
  • a filament is formed by an ultrashort laser pulse, with a Kerr effect inside the glass
  • Self-focusing occurs until the energy density at a point becomes so high that a plasma is ignited.
  • a plasma explosion in which the glass undergoes irreversible damage around this plasma formation site. From there emanates further radiation, which is subject to self-focusing and ends in another plasma explosion. This effect is repeated several times depending on the intensity. The energy decreases across the entire glass thickness, so the first plasma spots have the most energy and also produce the greatest damage.
  • filament structures arranged next to one another are produced by ultrashort laser pulses along a dividing line.
  • the Material is thus perforated along this dividing line and thus pre-damaged.
  • the separation of the workpiece is carried out. If certain parts of a workpiece are to be completely separated, the material is usually divided by the dividing line into two completely separated regions. If, after the material has been filamented along such a parting line, a suitable tension is applied to the material in a further step, the material can be divided along the generated predetermined breaking line, that is to say along the parting line, in order to form the separated part Part and on the other a remaining main part emerges.
  • the severed portion may typically also be referred to as an inner part and the remaining main part as an outer part.
  • this case occurs when a window is to be cut into a glass plate. Also, this case occurs when a glass part is to be produced, the outer contour is completely predetermined by the dividing line. Separating glass along generally curved,
  • Sectionally angled or even self-contained dividing lines is therefore difficult, because not readily enough a sufficient bending moment on the glass at the
  • Dividing line can be exercised.
  • the substrate is from the
  • Substrate can be separated. In support of the
  • Separation can further, for example, spiral or V-shaped tear lines in the separated section
  • a disadvantage of this method is on the one hand, the high cost, which reduces the economic benefits and, secondly, the destruction of the separated section, which may be due to its exact fit to the remaining main part of the substrate of interest.
  • Another disadvantage of the destruction of the section are resulting particles and splinters and thus increased cleaning effort.
  • the present invention is therefore based on the object, an efficient and clean, especially splinter-free, separating a portion of a sheet-like glass element along non-linear
  • One aspect of the object is to enable such a separation of internal sections along self-contained dividing lines.
  • Another aspect of the job is one such
  • the main body is divided, based on the fact that filament-shaped damage in the volume of the glass element are generated side by side along the dividing line, and the
  • Damage can be generated by laser pulses of an ultrashort pulse laser, wherein the material of the glass element for the laser pulses is transparent, and the laser pulses in the volume of the glass element generate a plasma, which
  • Impact points of the laser pulses on the glass element are moved across its surface along the dividing line, and after inserting the side by side along the dividing line arranged filamentous damage, the glass element is heated in the region of the main body and made to expand and / or cooled in the region of the section and brought to contract, so that the part along the dividing line on the adjacent filamentary damage from the main part peels, said Section and the main part each retained as a whole.
  • filamentous damage an impact point of a laser radiation, preferably a carbon dioxide laser, on the glass element over its surface along the
  • Such a method step is also referred to as a cleaving step.
  • Cleavage operation may also be assisted by local cooling performed after heating to increase the tensile stresses generated in the material.
  • a cleaving step serves for pre-separation.
  • the glass element is preferably irradiated along the parting line with a CC> 2 laser in order to generate thermomechanical stresses in the glass element at the parting line. This can connect the filamentous damage
  • Dividing line can be effected, however, usually without that part separates from the main body.
  • the cleaving step is preferably before the
  • the invention provides that the main part and the
  • Portion advantageous because fewer residues and splinters incurred and the portion can in turn be used as a starting material without having to be melted down. If both parts are of interest, one advantage may be the precise complementary shape of the two parts. In addition, the process costs compared to a
  • the precision separation method used for the invention in which damage defined in a material is generated in a very small space by laser pulses of an ultrashort pulse laser, is based on the local destruction of the material in the interaction zone with the laser light with the production of densely spaced submicrons.
  • Hollow channels so hollow channels with diameters of less than 1 micron.
  • the filamentous generated by the laser pulses is the filamentous generated by the laser pulses
  • Damage preferably has a length of at least 200 microns, more preferably at least 500
  • the specified minimum lengths of filamentous damage are advantageous because it facilitates the separation of the section.
  • Ultra short pulse laser in the so-called burst mode.
  • the laser pulse is not delivered as a single pulse, but as a result in quick succession
  • Laser pulses in the form of bursts or pulse packets each of these bursts preferably generates one of the filamentous damages.
  • Such a pulse packet generally has a slightly greater energy than a single pulse in conventional single-shot operation.
  • the pulses of a burst itself contain significantly less energy than a single pulse.
  • the pulse energies of the pulses decrease within a burst.
  • a suitable laser source according to the present invention is a neodymium-doped yttrium-aluminum-garnet laser having a wavelength of 1064 nanometers.
  • the laser source operates in particular with a repetition rate which lies between 10 kHz and 120 kHz, preferably between 30 kHz and 110 kHz, and very particularly preferably between 35 kHz and 105 kHz.
  • the scan speed may preferably be chosen such that, depending on the repetition rate, the distance between adjacent filamentous lesions in the
  • the suitable pulse duration of a laser pulse is in a range of less than 100 picoseconds, preferably less than 10 picoseconds.
  • the pulse duration can also be less than 1 picosecond.
  • the typical power of the laser source is particularly favorable in a range of 40 to 100 watts.
  • a pulse energy in the burst of more than 200 microjoules is used, further advantageously a total burst energy of more than 500 microjoules.
  • the repetition rate is the repetition rate of burst delivery.
  • the pulse duration is essentially independent of whether a laser is operated in single-pulse mode or in burst mode.
  • the pulses within a burst typically have a similar pulse length as a pulse in single pulse mode.
  • micro-perforation used for the invention is - apart from tiny amounts - no material removed from the parting line. Both parts to be separated are after inserting the filamentous damage in
  • a cleaving step is suitable for this purpose.
  • Glass substrate for example, also be generated simply by bending the substrate. In a bend, the material is stretched in one half of its volume, creating tension in that half while simultaneously being compressed in the other half of the volume, creating a compressive stress there.
  • the two named volume halves are delimited from one another by a plane which lies centrally between the two surfaces of the substrate and also as a neutral zone is called, since they neither a Switzerland- nor a
  • the bending of a glass substrate is suitable for separation along a predetermined breaking line, however, mainly when the predetermined breaking line is as straight as possible.
  • heating the glass element in accordance with the invention in the area of the main part and / or cooling it in the area of the section makes it possible to generate tensile stresses in the element that are present essentially through the entire thickness of the element. This means that tensile stresses can be generated without simultaneously
  • a first possibility according to the invention is, by heating the element exclusively in the region of
  • Main part stronger than in the area of the section. It can thereby create a tensile stress in the glass element, which separates the section along the parting line of the main part. Furthermore, the section separates from the main part. Should internal sections of the
  • the internal geometries can then be removed when a certain temperature is reached.
  • the main part can also be blown or irradiated with a warm fluid or heated by means of a guided over the main part C02 laser.
  • a second possibility according to the invention is, by heating the element in the region of the main part of the
  • Main body to expand and bring the element by cooling in the region of the section to contract. In this way, the tension in the material can still be increased.
  • An example in the case of internal sections is to realize the heating of the glass element by means of a heating plate in which the internal geometries are recessed and through the recesses to blow the element with air, so that it is additionally cooled in the region of the internal geometry. It is also possible to cool the element in the region of the internal geometry by other fluids than air, or to use a cooling plate.
  • the heating of the element in the region of the main part and the cooling in the region of the section may, but need not be, simultaneous.
  • the reverse procedure, the element completely to cool and then warm up in the main part is conceivable.
  • a third possibility according to the invention is, by cooling the element exclusively in the region of
  • additional auxiliary cuts is that tensile stresses in the glass element, which may arise as a result of warming up and / or cooling down, do not divide on such additional auxiliary cuts but unfold their full effect at the desired parting line. According to the invention, neither the section nor the main part on the
  • this step can be integrated into an optional subsequent tempering process or ceramization process of the main part.
  • the glass element is heated in the region of the main part and made to expand and / or cooled in the region of the section and brought to contract, wherein between the
  • Temperature difference is caused, which is at least 150 degrees Celsius, preferably at least 200 degrees Celsius, more preferably at least 300 degrees Celsius.
  • the glass element is heated in the region of the main part and made to expand, and after the section along the
  • Parting line has separated from the main part of the adjacent filament-shaped damage, the main part by utilizing the resulting heating thermally
  • the already heated parts of the glass element are directly biased, creating no further high energy costs. That is, the main part is thermally biased in an energy-efficient manner.
  • the separation immediately following biasing of the heated parts is In particular, by the used precision separation method by filament allows, creating a high
  • Edge quality arises. In particular, this does not make it necessary to grind or otherwise process the edge produced by the separation of the section from the main part.
  • the main part can be ceramified in an energy-efficient manner, that is, converted into a glass-crystal mixed body. It is thus advantageous for energy saving, the ceramizing following the separation process
  • a process chain can be realized, for example, as follows: First, the glass element is filamented along at least one defined separation line by laser pulses, that is, microperforated. At least one of these dividing lines describes a non-linear dividing line in the sense of this invention - in this example, it is intended to start from an inner contour which represents the dividing piece. There may also be further separating lines, for example outer contours, along which the glass element is first separated in a different way than according to the method of the invention, for example by applying stresses in the glass element by bending or by irradiation with a C0 2 laser. The edges created by the separation along these other dividing lines can be ground after separation, so for example, a so-called C-cut can be done.
  • Other optional steps may include cleaning and Be printing of the glass element. It is then preferably carried out a cleaving step along the dividing line of the inner contour, by which the filaments are connected to each other, so that the inner contour separates from the main body, but without detaching from the main body. Then, by means of the method according to the invention, the section is detached from the main part, by heating the main part and causing it to expand. In this case, the inner contour is removed, wherein both the cutting edge formed on the section and on the main part have very high edge qualities, in particular
  • Micrometer more preferably less than 5
  • the main part is thermally pre-stressed by utilizing the already carried out for the separation heating.
  • the main part can also be ceramized taking advantage of the resulting heating. Subsequently, the main and / or sections of the glass element can be packed.
  • the thermal pre-stress or the thermal hardening is based on the fact that the glass element to be hardened is quenched. In the process, the surface of the element initially cools, while there is still a warmer or softer phase in the interior. The temperature difference to
  • Glass element can be performed. This concerns - according to the exemplary described above
  • EP 2 781 296 A1 can also be used for glasses with hardened or tempered surfaces.
  • the disadvantage here is that such glasses - as stated above - can not be cut well and tear more easily than uncured or not tempered glasses, so that the risk of damaging cracking during the local
  • Contour definition step is increased.
  • the laser parameters such as laser power and Cutting speed are kept fairly accurate.
  • the material of the glass member has a thermal expansion coefficient of greater than 3 * 10 -6 K 1, preferably greater than 4xl0 ⁇ 6 Kr 1, more preferably greater than 7 ⁇ 10 -6 K _1 is.
  • the thermal expansion coefficient of a glass is a
  • the glass element has a thickness of at least 2 millimeters, preferably of at least 3 millimeters, more preferably of
  • laser-assisted separation of a portion of a sheet glass element is particularly suitable for sheet-like elements with the aforementioned thicknesses.
  • the separation of glass is generally more curved
  • a disadvantage of this method is that it is only suitable for limited glass thicknesses. Namely, if the glass is too thick, the effect of the gap formation by the flow of the material against an expansion due to the heating of the separated contour in the plane of the substrate is becoming weaker. In contrast, the local is suitable
  • the glass element preferably further has a thickness of at most 20 millimeters, more preferably at most 15 millimeters, and most preferably at most 10
  • Offset line which is from the first offset line
  • the section along a first lateral dimension has a smallest dimension of at least 5 millimeters, preferably of at least 10 millimeters, more preferably of
  • Section (or the contraction of the section relative to the main body) leads to an even greater tensile stress, the larger the separated piece is. Also in the case of an additionally performed cleaving step is a certain minimum extent, especially at
  • the tensile stress generated by the temperature difference between the main part and the part (in the case without a cleaving step) or the gap width caused (in the case of a cleaving step) is greater the larger the area of the part. It has proved to be advantageous if the smallest dimension, which has the portion along each of the two lateral dimensions, at least 5 millimeters, preferably at least 10 millimeters, more preferably at least 20 millimeters. From such dimensions can be many
  • Blowing with air is additionally cooled.
  • the section may, for example, by cooling by means of special cooling fluids such. Nitrogen, use of cold plates, etc. much stronger
  • the glass transition temperature can be so high that a greater heating of the main part without permanent deformation is possible, so that also smaller sections can be separated. Furthermore, it is also possible to heat the glass element unevenly in the region of the main part and / or in the region of the main part
  • extensions or tongues of the section can be cooled more strongly.
  • An important parameter is the smallest dimension L of the section along the first or along the second lateral dimension.
  • Another important parameter is the temperature difference ⁇ in
  • Kelvin which is between the average temperature of the main part and the average temperature of the
  • the parameters L, ⁇ and are coordinated with one another such that the smallest gap width S is greater than the average roughness R of the edge surface of the section at which the section is detached from the main part.
  • the average roughness R indicates, in accordance with a customary definition, the average distance of a point on the edge surface to an averaging surface, the averaging surface corresponding to the ideal edge surface, or - mathematically speaking - intersecting the true profile of the edge surface such that the sum of the deviations of the real profile with respect to the averaging area becomes minimal.
  • the glass element is divided by the dividing line so that the main part assumes a two-dimensional shape in the plane of the sheet-like glass element, which is not star-shaped in mathematical topological sense.
  • the main body can easily assume a shape that is not star-shaped, it is advantageous for the cleanest possible removal - albeit not absolutely necessary - if the portion assumes a shape that
  • Some exemplary mathematically speaking star-shaped two-dimensional shapes that the section can assume in the plane of the glass element are those of a regular one Polygon, a regular polygon with rounded corners, an oval or a circle.
  • the glass element is divided by the dividing line so that the main part of the section in the plane of the sheet-like glass element
  • Dividing lines that is the separation of a in the
  • Cutouts in a sheet-like glass element represents a difficulty for conventional separation methods. This is partly due to the problem described above, apply a bending moment, but also because of
  • Microperforation is removed by the laser pulses.
  • the present invention is particularly suitable for such situations.
  • the present method can be applied to almost any shape of an inner portion, or in other words, the inner contour or the self-contained parting line.
  • the section in the plane of the planar glass element has a two-dimensional shape which is star-shaped.
  • round, simple square or even more complex shaped sections can be removed from the glass element.
  • the laser pulses are directed obliquely on the surface of the glass element, so that the light propagation direction of the laser pulses and thus also the longitudinal direction of the filamentous damage obliquely to the surface and also the separation line obliquely, preferably perpendicular to the light incidence plane.
  • the light incidence plane is through the
  • the damage channels are inserted so that their longitudinal direction from the
  • Focus depths that is, the further the damage channels are removed from the inlet side in the glass, it can happen that the lengths of the filamentous damage are shorter. The reason for this is that parts of the
  • An angle of attack is to be understood as meaning a non-zero angle between the surface normal of the glass element and the direction of incidence of the laser pulses. For thicker glasses, it is therefore often advantageous to keep the angle small. Even at low angles of attack, detachment without jamming risk is usually already possible by the method according to the invention.
  • product according to the invention in the form of a set of two flat, ie plate-shaped or disk-shaped,
  • the set of two sheet glass elements according to the invention is characterized in that the two-dimensional shape having one of the flat glass elements in its plane is complementary to the two-dimensional shape that the other of the sheet glass elements has in its plane, and two edges of a plane
  • one of the sheet-like glass elements is thermally prestressed.
  • the prestressed planar glass element remains in a state of slightly increased extent due to the thermal pretensioning. Accordingly, it may be possible in this embodiment of the invention not only theoretically but also practically, the fit together a flat glass element with the other flat glass element, as friction and tilting problems caused by the slight enlargement of the one sheet glass element can be avoided by biasing.
  • Such a set of two sheet glass elements, which can be assembled accurately, can fit together so precisely that it is liquid-tight. This can be made use of, for example, for producing liquid-tight
  • one or both of the flat glass elements is ground on the edge surface, which has filament-shaped damage. Thereby, it may also be possible to assemble in practice.
  • one of the two-dimensional glass elements of the set according to the invention can be ceramized from two sheet-like glass elements.
  • a product according to the invention in the form of a flat, ie plate-shaped or disc-shaped, glass element can be produced.
  • An inventive flat glass element is characterized in that in an edge surface adjacent filamentous lesions are present, forming the depressions in the edge surface, wherein the longitudinal direction of the filamentous damage in the direction of an edge to the other edge, which is the transition between the edge surface and form the side surfaces of the sheet glass element, and wherein the Edge surface at least one along the entire
  • edge surface extending offset, which is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the
  • a portion of a sheet glass member according to another embodiment of the invention is based on defining a parting line which divides the glass member into the part to be removed and a main part remaining, and side by side along the parting line
  • filamentous damage in the volume of the glass element are generated, and the damage is generated by laser pulses of a ultrashort pulse laser, the material of the glass element for the laser pulses is transparent, and the laser pulses in the volume of the glass element produce a plasma which causes the filamentous damage, and the impact points the laser pulses on the glass element are moved across the surface thereof along the parting line, and after inserting the filamentary damage juxtaposed along the parting line, the glass element is prestressed and cracking is initiated after the tempering of the glass element in the region of the part; along the dividing line
  • filamentous damage can be removed from the main body, the main part is retained as a whole.
  • the entire substrate that is, the entire glass element, is biased.
  • the tempering can be done in different ways, for example thermally or chemically. After toughening a self-break is triggered within the section, wherein the
  • Pieces into small pieces of glass as is known, for example, from thermally toughened toughened safety glass.
  • the portion in the plane of the sheet-like glass element has a shape that is simple
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a
  • 2 is a schematic perspective view of a Hei zVorraum for heating the glass element in the region of the main part
  • 3 is a diagram of schematic graphs of
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a filamented glass element which has been heated in the area of the main part, so that the section can be removed,
  • FIG. 6 is a schematic plan view of various forms of a parting line and of the corresponding main part and part,
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of an alternative laser processing apparatus for the purpose of FIG.
  • FIG. 8 shows a schematic side view of glass elements after repeated laser processing.
  • Offset lines. 10 is a schematic perspective view of sets of two flat glass elements.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of flat glass elements with offset / offsets in FIG.
  • the Fig.l shows a schematic
  • the laser processing apparatus 1 comprises a
  • the laser pulses 12 are for this purpose by means of a focusing device 11 on the
  • Ultra short pulse laser 10 is selected so that the laser pulses 12 can penetrate into the glass element 2.
  • the laser pulses 12 generate in the volume of
  • Glass element 2 a plasma, which causes the filamentous damage 20.
  • the points of incidence 13 of the laser pulses 12 on the glass element 2 are successively moved over the surface 22 along the defined separation line 21.
  • the dividing line 21 is defined so that it completely divides the glass element 2 into a part 4 to be separated and a remaining main part 3.
  • various exemplary dividing lines 21 are shown.
  • Fig.la shows a curved non-rectilinear
  • Fig.lb shows a parting line 21 of an oval shape
  • Fig.lc shows a dividing line 21 in the form of a regular
  • Pentagons and Fig.ld shows a dividing line 21 in the form of a regular pentagon with rounded corners.
  • FIG. 2 schematically shows an exemplary heating device 5 for heating the glass element 2 in the region of
  • the glass element 2 may in contrast be in contact with the heater 5.
  • the sheet-like glass element 2 can therefore rest on the heating device 5 with the surface of its underside.
  • the sheet glass element 2 has its longest
  • the glass has a thickness 23.
  • the heating device 5 shown by way of example in FIG. 2 has a planar design, and accordingly can also be referred to as a heating plate.
  • the surface of this heating plate is parallel to the two lateral dimensions 6 and 7 here of the glass element 2, ie to the x and y dimensions shown in FIG.
  • the heating plate heats the glass element 2 in the region of the main part 3.
  • the heating plate heats the glass element 2 in the region of the main part 3.
  • the heating plate may have a matched to the shape of the main part 3 heater 50.
  • the glass element 2 is exposed to different temperatures on a surface which extends in the plane of the two lateral dimensions (x and y dimension), depending on the position on this surface (x and y value).
  • 3 shows various schematic temperature profiles in the glass element 2, which are suitable for the separation of the part 4 of the main part 3 according to the invention.
  • Fig. 3a shows an idealized one
  • FIG. 3 c shows a similar temperature profile for the case in which there is a temperature gradient which extends over the predetermined breaking point described by the parting line 21.
  • Fig.3b and Fig.3d show
  • Section 4 was cooled or both is done simultaneously or with a time delay. Decisive for that
  • the inventive method is only that due to the generated temperature profile, the glass element 2 expands in the region of the main part 3 and / or in the region of
  • FIG. 4 shows a plan view of the glass element 2 in FIG.
  • Glass element 2 by tensile and / or cooling according to the invention generated tensile stresses, that is, in the event that no cleaving step was performed.
  • Separation line 21 stringed filamentous damage has been introduced.
  • 4a shows tensile stresses due to a warming up of the glass element 2 in the region of
  • FIG. 4 b shows tensile stresses as a result of a warm-up in the region of the main part 3 in accordance with a temperature profile shown in FIG. 3 c.
  • 4c shows tensile stresses due to cooling in the region of the section 4 according to a temperature profile shown in Figure 3b.
  • 4 d shows tensile stresses as a result of cooling in the region of the section 4 corresponding to a temperature profile shown in FIG. 3 c.
  • 4e shows tensile stresses as a result of a warm-up in the region of the main part 3 corresponding to a temperature profile shown in FIG. 3d with simultaneous or time-delayed cooling in the region of the section 4 corresponding to a temperature profile shown in FIG. Fig. 4f shows
  • Main part 3 corresponding to a temperature profile shown in Figure 3c with simultaneous or time-delayed cooling in the region of the section 4 according to a temperature profile shown in Figure 3c.
  • FIGS. 4a-h All the variants shown in FIGS. 4a-h in order to generate tensile stresses in the glass element 2 by heating and / or cooling can cause the section 4 to separate from the main part 3 along the parting line 21 at the adjacent filamentary damages.
  • 5 shows schematically in a perspective view a glass element 2, which was heated in the region of the main part 3 and brought to expand. The glass element 2 has from the portion 4 along the parting line to the
  • the section 4 can be removed from the main part 3.
  • Glass element 2 is, the removal of the portion 4 in the method according to the invention in particular also easily possible for glass elements 2 with a thickness 23 of
  • Millimeters more preferably at least 5 millimeters.
  • Body 3 and / or cooling in the region of the portion 4 gap depends inter alia on the difference of the average temperatures, which was generated between the main part 3 and the portion 4.
  • the gap width also depends on the size of the surface of the section 4 along the two lateral dimensions 6 and 7. It is advantageous for the method according to the invention if the section 4 along these two dimensions certain
  • Minimum dimensions in particular when the smallest dimension of the portion 4 in a first lateral
  • this minimum length is 5 millimeters, preferably 10 millimeters, more preferably 20 millimeters.
  • lateral dimension 6 and the maximum dimension of the section 4 in a second lateral dimension 7 each have a minimum length.
  • FIG. 6 shows, in plan view of the glass element 2, various forms of a parting line 21 and corresponding main parts 3 and parts 4. The damage-free separation of the part 2
  • Part 4 of the main part 3 - ie the separation in such a way that both the main part 3 and the Section 4 takes no further damage except for the micro perforation at the separation edge - is easily possible if the dividing line 21, as shown in Figure 6a, is rectilinear.
  • the damage-free separation is possible with the inventive method, but it is also feasible with conventional separation methods such as the application of a sufficient bending moment. The same applies to slightly curved or slightly angled running
  • Fig.öd shows a case in which the portion 4 is located predominantly in the interior of the glass element 2.
  • a criterion that can be used for this case is that the
  • the point 31 shown lacks the property of a star point, since it is not possible from the point 31, straight line
  • the section 4 is here even completely inside, that is, it is completely enclosed in the plane of the glass element 2.
  • Such an inner section 4 is sometimes also referred to as an inner contour or inner geometry. It is generally advantageous for the method according to the invention if the two-dimensional shape of the section 4 in the plane of the glass element 2 is star-shaped, that is, if there is at least one star point 43 in FIG
  • Pieces 4 are even convex in these examples.
  • Pieces 4 in the plane of the sheet glass element 2 represent convex areas. Therefore, it is general, without limitation to the examples shown, in one
  • Glass element have a two-dimensional shape of a convex area. However, it is not absolutely necessary for the functioning of the method according to the invention that the shape of the section in the surface of the glass is star-shaped or even convex. This is because of that
  • Dividing line 21 tends to progress once it has started in certain areas.
  • an uneven cooling and / or heating of the main part 3 and / or the portion 4 also for
  • a glass element 2 which has a hole, can emerge, for example, from a separation according to the invention of an inner section, as shown in FIG. 6e.
  • the dividing line 21 is closed in this case. Mathematically, this is defined by the dividing line 21
  • Section 4 can with the method according to the invention without damage and without tilting of the not
  • the laser pulses 12 can also be directed obliquely onto the surface 22 of the glass element 2, so that between the surface normal 14 and the
  • Direction of the laser pulses 12 is an angle. This also runs the longitudinal direction of the filamentous
  • the angle between the direction of light incidence and the surface normal 14 can be used to separate the light
  • Section to facilitate, in the range a few degrees to well above 10 °.
  • Laser pulses 12 further directed obliquely on the surface 22, that the light incident plane 15 is transverse, preferably perpendicular to the parting line 21. Accordingly, the direction of travel, along which lies the
  • Impact point 13 is moved over the surface 22, transversely, preferably perpendicular to the Lichteinfallsebene 15. Die
  • Light incident plane 15 is spanned by the light incident direction and the surface normal 14. Is the
  • Separation line 21 transversely to the light incident plane 15 to this effect understand that the tangent to the dividing line 21 is transverse, preferably perpendicular to the light incident plane 15.
  • FIG. 7b shows a sectional view corresponding to FIG. 7a of the glass element 2.
  • FIG. 8 illustrates glass elements in a sectional view similar to FIG. 7b after multiple laser processing in FIG.
  • Laser pulses 12 of an ultrashort pulse laser in the volume of the glass element 2 are generated by the impact points 13 of the laser pulses 12 on the glass element 2 via the
  • Laser beam 12 along the dividing line 21 perform.
  • a problem that can arise with repeated passing over the laser beam in different focal depths is that the damage in different depths in the volume of the glass element 2 are not ideally aligned.
  • FIG. 8 a exemplarily and schematically illustrates a glass element 2 after two laser treatments over its surface 22.
  • the damages 20 were generated while in a second processing step
  • Step the damage 20 ' were generated in an underlying depth.
  • the damages 20 and 20 ' have a certain offset from each other, which typically has statistical variations due to the finite positioning accuracy.
  • This offset makes it difficult to separate the section 4 from the main part 3 with the method according to the invention.
  • the offset results in an increased roughness R 'of the cut edge compared to the roughness R inherent as a result of the filamentation.
  • the offset between damage 20 and 20 'so bring about that for a separation of the portion 4 of the
  • Preferred direction is the roughness R, which is due only to the filamentation, decisive for the separation, while contrary to the preferred direction, the roughness R ', which also results from the offset between the damage 20 and 20', is decisive for the separation.
  • the section 4 need not be a complete one
  • portion 4 is a circular inner piece, it has due to the offset between the damage 20 and 20 'figuratively speaking, a cake shape.
  • Offset line runs advantageously completely on one side of the dividing line 21; but it is not necessary, although advantageous, that the distance that the offset line 21 'has from the dividing line 21 is constant along the lines.
  • the described development of the invention is not limited to two-time laser processing. There are also three or more crossings with the laser be performed.
  • Fig. 8c shows by way of example and
  • FIG. 8d again shows how the offsets between the damages 20 and 20 'as well as
  • Development of the invention can be generated so that a marked by the arrow preferred direction for separating the section 4 results from the main part 3.
  • the damage 20 'according to FIG. 9b is produced in that the points of incidence 13 of the laser pulses 12 on the glass element 2 are above the surface 22 along a first section slightly spaced from the parting line 21
  • the damage 20 '' are further generated in that the points of incidence 13 of the laser pulses 12 on the glass element 2 over its surface 22 along a second spaced from the dividing line 21 slightly further than the first offset line 21 '
  • Offset line 21 '' to be moved.
  • the second offset line 21 "runs completely on one side of the first offset line 21 '; it is not necessary, though advantageous, for the distance to be the second
  • offset lines can be defined, along which the points of incidence 13 of the laser pulses 12 are moved on the glass element 2 via the surface 22.
  • Laser processing can be generated with different focus depths, can be combined with the in Fig.7
  • the angle that exists between the direction of light incidence and the surface normal 14, as a rule, can not be set exactly to zero degrees. In this respect, strictly speaking there is regularly a (still so) small angle, so that the longitudinal directions of the damage channels regularly a certain angle
  • Fig. 8e shows oblique damages 20 and 20 '
  • the damage 20 and 20 are not exactly on a line (or exactly in a surface) but have a certain offset to each other. This in turn makes it difficult to separate the section 4 from the main part 3 with the method according to the invention.
  • the offset can advantageously be set such that the preferred direction indicated by the arrow results in separation.
  • the portion 4 can be separated from the main part 3, without the edges caused by the offset, disturbing.
  • the described development of the invention is not limited to two-time laser processing with obliquely incident on the surface 22 laser pulses 12. It can also be performed three or more laser processing steps in different focal depths.
  • 8 g shows, by way of example and schematically, the section through a glass element 2 after three laser machining operations with laser pulses 12 directed obliquely onto the surface, leading to the damages 20, 20 'and 20 ".
  • Fig. 8d shows
  • FIG. 10 shows two sets (FIGS. 10a and 10b) each of two flat glass elements which can be produced by the method according to the invention. While the set of two sheet-like glass elements shown in Fig. 10b is formed so that the two-dimensional shape having the one of the sheet-like glass elements 2 in its plane, the
  • one flat glass element 2 at least theoretically, fits precisely with the other two-dimensional glass element 2 '.
  • Each sheet glass element 2 (or 2 ') of a set has an edge surface 25 (or 25') in which
  • filamentary damages 26 there are juxtaposed filamentary damages 26 (or 26 ') forming depressions in this edge surface 25 (or 25').
  • filamentous lesions may consist of a microperforating
  • Glass elements extend in the direction from one edge to the other, forming the transition between the edge surface 25 (or 25 ') and the side surfaces 29 (or 29') and 30 (or 30 ') of the glass element. If a glass element 2 (or 2 ') of a set of two glass elements with the
  • this longitudinal direction corresponds to the filamentary damage 26 (or 26 ') of the light propagation direction of the laser pulses.
  • the two-dimensional surfaces in the planes of the sheet-like glass elements 2 and 2 ' would fit together like two puzzle pieces when joining the two glass elements 2 and 2'.
  • the two flat glass elements of a set originate from the same separation process. That is, by applying the method according to the invention, an original sheet-like glass element was divided into a main part and a part, which taken together form a set of flat glass elements according to the invention.
  • an original sheet-like glass element was divided into a main part and a part, which taken together form a set of flat glass elements according to the invention.
  • each two-dimensional glass element 2 (or 2 ') of a set with two flat glass elements has an edge surface 25 (or 25') in which at least one offset 32 (or 32 '), that is one Stage, which is transverse, preferably substantially perpendicular, to the
  • the at least one offset 32 (or 32 ') can result in a roughness R' of the edge surface 25 (or 25 ') which is increased relative to the roughness R due to the filamentary damage 26 (or 26').
  • the at least one offset represents a step that is imperceptible to the naked eye, so that it is still possible to speak of a single edge surface 25 (or 25 ').
  • the at least one offset represents a step of at least 5 microns and at most 50 microns.
  • Fig. IIa shows an inventive sheet glass element 2, which is characterized in that in a
  • Edge surface 25 adjacent filament-shaped damage 26 are present, forming the recesses in the edge surface 25, wherein the longitudinal direction of the
  • Edge surface 25 has a along the entire edge surface 25 extending offset 32, which is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the filamentary
  • the offset preferably runs with a deviation of 20 percent in the middle of the
  • FIG. IIb shows a further inventive sheet glass element 2, which is characterized in that the edge surface 25 has two along the entire edge surface 25 extending offsets 32, which is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the filamentary
  • the two offsets preferably run with a deviation of 20 percent with a distance of one third and two thirds of the width 23 of the edge surface 25 from the surface 30 of the

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Abstract

Vorgesehen ist ein Verfahren zum Abtrennen eines Teilstücks (4) von einem flächigen Glaselement (2) entlang einer vorgesehenen Trennlinie (21), welche das Glaselement (2) in ein abzutrennendes Teilstück (4) und einen zu verbleibenden Hauptteil (3) einteilt, wobei - nebeneinander entlang der Trennlinie (21) filamentförmige Schädigungen (20) im Volumen des Glaselements (2) erzeugt werden, und - die Schädigungen (20) durch Laserpulse (12) eines Ultrakurzpulslasers (10) erzeugt werden, wobei das Material des Glaselements (2) für die Laserpulse (12) transparent ist, und - die Laserpulse (12) im Volumen des Glaselements (2) ein Plasma erzeugen, welches die filamentförmigen Schädigungen (20) hervorruft, und - die Auftreffpunkte (13) der Laserpulse (12) auf dem Glaselement (2) über dessen Oberfläche (22) entlang der Trennlinie (21) bewegt werden, und - nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie (21) angeordneten filamentförmigen Schädigungen (20) das Glaselement (2) im Bereich des Hauptteils (3) erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wird und/oder im Bereich des Teilstücks (4) abgekühlt und zum Zusammenziehen gebracht wird, so dass sich das Teilstück (4) entlang der Trennlinie (21) an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen (20) von dem Hauptteil (3) ablöst, wobei das Teilstück (4) und der Hauptteil (3) jeweils als Ganzes erhalten bleiben.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum lasergestützten Abtrennen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement
Die Erfindung betrifft allgemein das lasergestützte
Abtrennen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement. Im Speziellen betrifft die Erfindung das lasergestützte Abtrennen eines Teilstücks aus dem Inneren eines flächigen Glaselements .
Aus der WO 2012/006736 A2 ist bekannt, dass mit
hochenergetischen Laserpulsen in einem Glassubstrat
irreversible Schädigungen in Form von Filamenten verursacht werden können und dass die Aneinanderreihung solcher
Schädigungen im Glas das Trennen des Glases ermöglicht. Ein Filament entsteht durch einen ultrakurzen Laserpuls, wobei im Inneren des Glases infolge des Kerr-Effektes eine
Selbstfokussierung erfolgt, bis die Energiedichte in einem Punkt so hoch wird, dass ein Plasma gezündet wird. Es kommt zu einer Plasmaexplosion, bei der das Glas irreversible Schäden rund um diese Plasmaentstehungsstelle erleidet. Von dort geht weitere Strahlung aus, die der Selbstfokussierung unterliegt und die in einer weiteren Plasmaexplosion endet. Dieser Effekt wiederholt sich je nach Intensität mehrfach. Die Energie nimmt über die gesamte Glasdicke ab, so haben die ersten Plasmaspots die größte Energie und erzeugen auch die größten Schädigungen.
Die DE 10 2012 110 971 AI beschreibt ein Verfahren der Trennvorbereitung von transparenten Werkstücken, bei welchem sich quer durch das Werkstück erstreckende,
aneinander gereihte Filamentstrukturen durch ultrakurze Laserpulse entlang einer Trennlinie erzeugt werden. Das Material ist dadurch entlang dieser Trennlinie perforiert und damit vorgeschädigt. In einem nachfolgenden Schritt wird die Trennung des Werkstücks ausgeführt. Sollen von einem Werkstück bestimmte Teilstücke vollständig abgetrennt werden, wird das Material durch die Trennlinie üblicherweise in zwei vollständig voneinander abgegrenzte Bereiche eingeteilt. Bringt man nun, nachdem das Material entlang einer solchen Trennlinie filamentiert wurde, in einem weiteren Schritt eine geeignete Spannung auf das Material auf, kann das Material entlang der erzeugten Sollbruchlinie, das heißt entlang der Trennlinie, so zerteilt werden, dass daraus zum einen das abgetrennte Teilstück und zum anderen ein verbleibender Hauptteil hervorgeht. Das abgetrennte Teilstück kann typischerweise auch als Innenteil und der verbleibende Hauptteil als Außenteil bezeichnet werden.
Ist die Trennlinie geradlinig, so gestaltet sich das der Laserbearbeitung nachfolgende Abtrennen einfach.
Schwieriger ist das Abtrennen demgegenüber dann, wenn die Trennlinie gebogen ist, mehrere in einem Winkel zueinander stehende Abschnitte aufweist oder sogar eine geschlossene Linie bildet. Letzterer Fall ist unter anderem dann
gegeben, wenn eine Innenkontur, beziehungsweise ein Loch hergestellt werden soll. Beispielsweise tritt dieser Fall ein, wenn in eine Glasplatte ein Fenster geschnitten werden soll. Ebenfalls tritt dieser Fall auf, wenn ein Glasteil hergestellt werden soll, dessen Außenkontur vollständig durch die Trennlinie vorgegeben ist. Das Trennen von Glas entlang allgemein gebogener,
abschnittweise gewinkelter oder sogar in sich geschlossener Trennlinien ist deshalb schwierig, weil nicht ohne weiteres ein hinreichendes Biegemoment auf das Glas an der
Trennlinie ausgeübt werden kann.
Eine Möglichkeit, dennoch Innenkonturen aus flächigen
Substraten auszuschneiden, kann der EP 2 781 296 AI
entnommen werden. In dem dort beschriebenen Verfahren wird, nachdem entlang einer Konturlinie Risslinien eingebracht wurden (Konturdefinitionsschritt) , das vom Substrat
abzutrennende Teilstück mit hoher Laserleistung thermisch verformt oder geschmolzen (Materialverformungs- oder - abtragsschritt ) , so dass dieser Teil leichter von dem
Substrat abgetrennt werden kann. Zur Unterstützung der
Abtrennung können weitere, beispielsweise spiral- oder V- förmige Risslinien in das abzutrennende Teilstück
eingebracht werden, um dieses in kleineren Stücken
herauszuarbeiten. Nachteilig an diesem Verfahren ist zum einen der hohe Aufwand, der den wirtschaftlichen Nutzen mindert und zum anderen die Zerstörung des abzutrennenden Teilstücks, das aufgrund seiner exakten Passform zu dem übrigbleibenden Hauptteil des Substrats von Interesse sein kann. Weiterhin nachteilig an der Zerstörung des Teilstücks sind entstehende Partikel und Splitter und der somit erhöhte Reinigungsaufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein effizientes und sauberes, insbesondere splitterfreies, Abtrennen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement entlang nicht geradliniger
Trennlinien zu ermöglichen, so dass sowohl das abgetrennte Teilstück als auch der verbleibende Hauptteil des
Glaselements nicht weiter beschädigt werden.
Ein Aspekt der Aufgabe ist es, ein solches Abtrennen von innenliegenden Teilstücken entlang in sich geschlossener Trennlinien zu ermöglichen.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, ein solches
Abtrennen unter Minimierung der Gefahr schädlicher
Rissbildung sowohl im abgetrennten Teilstück als auch im verbleibenden Hauptteil des Glases zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird bereits durch den Gegenstand der
unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen eines
Teilstücks von einem flächigen Glaselement entlang einer vorgesehenen Trennlinie, welche das Glaselement in ein abzutrennendes Teilstück und einen zu verbleibenden
Hauptteil einteilt, basiert darauf, dass nebeneinander entlang der Trennlinie filamentförmige Schädigungen im Volumen des Glaselements erzeugt werden, und die
Schädigungen durch Laserpulse eines Ultrakurzpulslasers erzeugt werden, wobei das Material des Glaselements für die Laserpulse transparent ist, und die Laserpulse im Volumen des Glaselements ein Plasma erzeugen, welches die
filamentförmigen Schädigungen hervorruft, und die
Auftreffpunkte der Laserpulse auf dem Glaselement über dessen Oberfläche entlang der Trennlinie bewegt werden, und nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie angeordneten filamentförmigen Schädigungen das Glaselement im Bereich des Hauptteils erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wird und/oder im Bereich des Teilstücks abgekühlt und zum Zusammenziehen gebracht wird, so dass sich das Teilstück entlang der Trennlinie an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen von dem Hauptteil ablöst, wobei das Teilstück und der Hauptteil jeweils als Ganzes erhalten bleiben.
Durch das Ausdehnen des Hauptteils und/oder das
Zusammenziehen des Teilstücks werden die Größen dieser Teile relativ zueinander unterschiedlich verändert. Im Falle des Abkühlens des Teilstücks entsteht beispielsweise ein „Schrumpf" des Teilstücks gegenüber dem Hauptteil. Durch die relative Größenänderung löst sich das Teilstück von dem Hauptteil ab.
Vorzugsweise ist vorgesehen, nach dem Einfügen der
nebeneinander entlang der Trennlinie angeordneten
filamentförmigen Schädigungen einen Auftreffpunkt einer Laserstrahlung, vorzugsweise eines Kohlendioxidlasers, auf dem Glaselement über dessen Oberfläche entlang der
Trennlinie zu bewegen, so dass entlang der Trennlinie lokale Zugspannungen im Glas hergerufen werden, um eine Rissbildung zwischen benachbarten filamentförmigen
Schädigungen zu bewirken. Ein solcher Verfahrensschritt wird auch als Cleaving-Schritt bezeichnet. Dieser
Verfahrensschritt des Cleavens kann auch durch eine nach dem Erwärmen durchgeführte lokale Abkühlung unterstützt werden, um die erzeugten Zugspannungen im Material zu erhöhen . Ein Cleaving-Schritt dient der Vortrennung. Das Glaselement wird dabei entlang der Trennlinie vorzugsweise mit einem CC>2-Laser bestrahlt, um thermomechanische Spannungen in dem Glaselement an der Trennlinie zu erzeugen. Dadurch kann eine die filamentförmigen Schädigungen verbindende
Rissbildung entlang der Trennlinie erzeugt werden und somit ein zumindest abschnittsweises Auftrennen entlang der
Trennlinie bewirkt werden, allerdings in der Regel ohne dass sich das Teilstück von dem Hauptteil ablöst. Insofern wird der Cleaving-Schritt vorzugsweise vor dem
Verfahrensschritt des Aufwärmens im Bereich des Hauptteils und/oder des Abkühlens im Bereich des Teilstücks
durchgeführt . Sowohl die Filamentstrukturen an sich, als durch einen Cleaving-Schritt hervorgerufene zusätzliche Risse im
Material stellen Vorschädigungen im Material dar, die entlang der Trennlinie verlaufen. Die Erfindung sieht vor, dass der Hauptteil und das
Teilstück jeweils als Ganzes erhalten bleiben. Vorteilhaft am Erhalt des Hauptteils und des Teilstücks jeweils als Ganzes ist, dass beide Teile weiterverwendet werden können. Je nachdem, für welchen Zweck das Trennverfahren eingesetzt wird, kann entweder der Hauptteil oder das Teilstück oder aber beide Teile im Fokus des Interesses liegen. Ist vor allem der Hauptteil von Interesse, ist der Erhalt des
Teilstücks vorteilhaft, weil weniger Reste und Splitter anfallen und das Teilstück wiederum als Ausgangsmaterial verwendet werden kann, ohne dass es eingeschmolzen werden muss. Sind beide Teile von Interesse, kann ein Vorteil in der präzisen komplementären Form der beiden Teile bestehen. Zudem wird auch der Verfahrensaufwand gegenüber einem
Verfahren, in welchem ein abzutrennendes Teil in mehrere kleinere Stücke zerteilt wird, deutlich reduziert. Das für die Erfindung eingesetzte Präzisionstrennverfahren, bei dem in einen Werkstoff definierte Schädigungen auf kleinstem Raum durch Laserpulse eines Ultrakurzpuls-Lasers erzeugt werden, basiert auf der lokalen Zerstörung des Werkstoffes in der Wechselwirkungszone mit dem Laserlicht mit Erzeugung von dicht beieinander liegenden Submikron-
Hohlkanälen, also Hohlkanälen mit Durchmessern von weniger als 1 Mikrometer.
Die durch die Laserpulse erzeugten filamentförmigen
Schädigungen haben vorzugsweise eine Länge von mindestens 200 Mikrometern, besonders bevorzugt mindestens 500
Mikrometern. Dazu werden geeignete Pulsenergien und
Pulsdauern gewählt. Die angegebenen Mindestlängen der filamentförmigen Schädigungen sind deswegen vorteilhaft, weil damit das Abtrennen des Teilstücks erleichtert wird.
Besonders vorteilhaft für die Erzeugung langer
filamentförmiger Schädigungen ist ein Betrieb des
Ultrakurzpuls-Lasers im sogenannten Burst-Mode. Bei diesem Betriebsmodus wird der Laserpuls nicht als Einzelpuls abgegeben, sondern als Folge kurz hintereinander
abgegebener Pulse, die gemeinsam ein Pulspaket, einen sogenannten Burst, bilden. Demgemäß ist in Weiterbildung der Erfindung ein Betrieb des Ultrakurzpuls-Lasers in Form einer zeitlich nacheinander folgenden Abgabe von
Laserpulsen in Form von Bursts, beziehungsweise Pulspaketen vorgesehen, wobei vorzugsweise jeder dieser Bursts jeweils eine der filamentförmigen Schädigungen erzeugt.
Ein solches Pulspaket weist im Allgemeinen eine etwas größere Energie auf, als ein Einzelpuls im üblichen Single- Shot-Betrieb . Die Pulse eines Bursts selbst beinhalten aber deutlich weniger Energie als ein Einzelpuls. Weiterhin ist typisch, dass die Pulsenergien der Pulse innerhalb eines Bursts abnehmen.
Eine geeignete Laserquelle gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 Nanometern. Die Laserquelle arbeitet insbesondere mit einer Repetitionsrate, welche zwischen 10 kHz und 120 kHz, bevorzugt zwischen 30 kHz und 110 kHz und ganz besonders bevorzugt zwischen 35 kHz und 105 kHz liegt. Die Scangeschwindigkeit kann vorzugsweise so gewählt werden, dass abhängig von der Repetitionsrate der Abstand benachbarter filamentförmiger Schädigungen im
Bereich von 4 Mikrometer bis 10 Mikrometer liegt.
Dabei liegt die geeignete Pulsdauer eines Laserpulses in einem Bereich von weniger als 100 Pikosekunden, bevorzugt bei weniger als 10 Pikosekunden. Die Pulsdauer kann auch bei weniger als 1 Pikosekunde liegen. Die typische Leistung der Laserquelle liegt dabei besonders günstig in einem Bereich von 40 bis 100 Watt. Um die filamentförmigen
Schädigungen zu erzielen, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Pulsenergie im Burst von mehr als 200 Mikrojoule eingesetzt, ferner vorteilhaft eine gesamte Burstenergie von mehr als 500 Mikrojoule. Im Falle eines Betriebs des Ultrakurzpuls-Lasers im Burst- Modus ist die Repetitionsrate die Wiederholrate der Abgabe von Bursts. Die Pulsdauer ist im Wesentlichen unabhängig davon, ob ein Laser im Einzelpulsbetrieb oder im Burst-Mode betrieben wird. Die Pulse innerhalb eines Bursts weisen typischerweise eine ähnliche Pulslänge auf, wie ein Puls im Einzelpulsbetrieb .
Bei der für die Erfindung eingesetzten Mikroperforation wird - von winzigen Mengen abgesehen - kein Material aus der Trennfuge abgetragen. Beide zu trennenden Teile sind nach dem Einfügen der filamentartigen Schädigungen im
Wesentlichen noch miteinander verbunden. Nachdem das erfindungsgemäße Mikroperforieren durchgeführt wurde, befindet sich entlang der Trennlinie eine
Sollbruchlinie in dem Material, entlang derer das Material zwar noch nicht getrennt ist, jedoch gut getrennt werden kann, wenn eine geeignete Spannung im Material
hervorgerufen wird. Geeignet ist dazu insbesondere ein Cleaving-Schritt .
Grundsätzlich könnten Spannungen in einem flächigen
Glassubstrat beispielsweise auch einfach dadurch erzeugt werden, dass das Substrat gebogen wird. Bei einer Biegung wird das Material in einer Hälfte seines Volumens gedehnt, wodurch in dieser Hälfte eine Zugspannung entsteht, während es gleichzeitig in der anderen Volumenhälfte gestaucht wird, wodurch dort eine Druckspannung entsteht. Dabei werden die beiden benannten Volumenhälften durch eine Ebene voneinander abgegrenzt, die mittig zwischen den beiden Oberflächen des Substrats liegt und auch als neutrale Zone bezeichnet wird, da sie weder eine Zug- noch eine
Druckspannung erfährt. Das Biegen eines Glassubstrats eignet sich zur Trennung entlang einer Sollbruchlinie allerdings hauptsächlich dann, wenn die Sollbruchlinie möglichst geradlinig ist.
Demgegenüber ermöglicht es das erfindungsgemäße Erwärmen des Glaselements im Bereich des Hauptteils und/oder das Abkühlen im Bereich des Teilstücks, Zugspannungen in dem Element zu erzeugen, die im Wesentlichen durch die gesamte Dicke des Elements vorhanden sind. Das heißt es können Zugspannungen erzeugt werden, ohne gleichzeitig
Druckspannungen zu erzeugen.
Eine erste erfindungsgemäße Möglichkeit ist es, durch Erwärmen des Elements ausschließlich im Bereich des
Hauptteils den Hauptteil zur Ausdehnung zu bringen während das Element im Bereich des Teilstücks nicht aufgewärmt wird. Dadurch dehnt sich das Element im Bereich des
Hauptteils stärker aus, als im Bereich des Teilstücks. Es kann dadurch eine Zugspannung im Glaselement entstehen, durch die sich das Teilstück entlang der Trennlinie von dem Hauptteil abtrennt. Ferner löst sich das Teilstück von dem Hauptteil ab. Sollen innenliegende Teilstücke von dem
Element abgetrennt werden, kann also das Substrat
aufgeheizt werden, wobei dabei die Innengeometrien
ausgespart werden. Die Innengeometrien können dann bei Erreichen einer bestimmten Temperatur entnommen werden.
Ein Beispiel, das Aufheizen des Glaselements ohne die Innengeometrien zu realisieren ist das Aufheizen mittels einer Heizplatte, die bei den Innengeometrien ausgespart ist. Es sind darüber hinaus aber auch viele andere
Möglichkeiten denkbar, das Glaselement ausschließlich im Bereich des Hauptteils aufzuwärmen, beispielsweise kann es durch Lichteinwirkung aufgewärmt werden, während das
Teilstück abgedeckt wird. Der Hauptteil kann auch mit einem warmen Fluid angeblasen bzw. angestrahlt werden oder mittels eines über den Hauptteil geführten C02-Lasers erwärmt werden.
Eine zweite erfindungsgemäße Möglichkeit ist es, durch Erwärmen des Elements im Bereich des Hauptteils den
Hauptteil zur Ausdehnung zu bringen und das Element durch Abkühlen im Bereich des Teilstücks zum Zusammenziehen zu bringen. Auf diese Weise kann die Zugspannung im Material noch erhöht werden.
Ein Beispiel im Falle von innenliegenden Teilstücken ist es, das Aufheizen des Glaselements mittels einer Heizplatte zu realisieren, bei der die Innengeometrien ausgespart sind und durch die Aussparungen das Element mit Luft anzublasen, so dass dieses zusätzlich im Bereich der Innengeometrie gekühlt wird. Es ist auch möglich, das Element im Bereich der Innengeometrie durch andere Fluide als Luft zu kühlen, oder eine Kühlplatte zu verwenden.
Das Aufwärmen des Elements im Bereich des Hauptteils und das Abkühlen im Bereich des Teilstücks können, müssen aber nicht gleichzeitig erfolgen. Es kann zum Beispiel auch das Glaselement in seiner Gesamtheit erwärmt werden (wodurch es folglich auch im Bereich des Hauptteils erwärmt wird) und anschließend im Bereich des Teilstücks abgekühlt werden. Auch das umgekehrte Vorgehen, das Element vollständig abzukühlen und dann im Bereich des Hauptteils aufzuwärmen, ist denkbar.
Eine dritte erfindungsgemäße Möglichkeit ist es, durch Abkühlen des Elements ausschließlich im Bereich des
Teilstücks das Teilstück zum Zusammenziehen zu bringen, während das Element im Bereich des Hauptteils nicht
abgekühlt wird. Erfindungsgemäß wird das Teilstück jedenfalls ohne
zusätzliche Hilfsschnitte innerhalb des Teilstücks von dem Hauptteil abgetrennt. Vorteilhaft an der Vermeidung
zusätzlicher Hilfsschnitte ist, dass sich Zugspannungen in dem Glaselement, die infolge eines Aufwärmens und/oder Abkühlens entstehen können, nicht auf solche zusätzlichen Hilfsschnitte aufteilen sondern ihr volle Wirkung an der gewünschten Trennlinie entfalten. Erfindungsgemäß wird also weder das Teilstück noch der Hauptteil über die
Schädigungen durch das Einbringen der Filamente entlang der Trennlinie hinaus beschädigt. Nach dem Ablösen weisen der Hauptteil und das Teilstück lediglich die eingebrachten Schädigungen an ihren Schnittkanten auf.
Durch das eingesetzte Präzisionstrennverfahren mittels Mikroperforation wird dabei an den Schnittkanten eine sehr hohe Kantenqualität erreicht. Da die Beschaffenheit der Glaskante für die Biegefestigkeit eines Glaselements von großer Bedeutung ist, führt eine hohe Kantenqualität auch zu einer erhöhten Biegefestigkeit des Hauptteils und des Teilstücks. Mit anderen Worten trägt eine möglichst saubere Glaskante mit möglichst wenigen und möglichst kleinen, vorzugsweise keinen Aussplitterungen, Einkerbungen und sonstigen Unebenheiten zur Verminderung der Gefahr von Glasbruch bei.
Wenn das Glaselement im Bereich des Hauptteils aufgewärmt wird, kann dieser Schritt in einen sich gegebenenfalls anschließenden Vorspannprozess oder Keramisierungsprozess des Hauptteils integriert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Glaselement im Bereich des Hauptteils erwärmt und zum Ausdehnen gebracht und/oder im Bereich des Teilstücks abgekühlt und zum Zusammenziehen gebracht, wobei zwischen der
durchschnittlichen Temperatur des Hauptteils und der durchschnittlichen Temperatur des Teilstücks eine
Temperaturdifferenz hervorgerufen wird, die mindestens 150 Grad Celsius, vorzugsweise mindestens 200 Grad Celsius, besonders bevorzugt mindestens 300 Grad Celsius beträgt.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Glaselement im Bereich des Hauptteils erwärmt und zum Ausdehnen gebracht, und nachdem sich das Teilstück entlang der
Trennlinie an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen von dem Hauptteil abgelöst hat, der Hauptteil unter Ausnutzung der erfolgten Erwärmung thermisch
vorgespannt .
In dieser Weiterbildung der Erfindung werden die bereits erwärmten Teile des Glaselements direkt vorgespannt, wodurch keine weiteren hohen Energiekosten entstehen. Das heißt, der Hauptteil wird auf energieeffiziente Weise thermisch vorgespannt. Das sich der Abtrennung unmittelbar anschließende Vorspannen der erwärmten Teile wird insbesondere durch das eingesetzte Präzisionstrennverfahren mittels Filamentieren ermöglicht, wodurch eine hohe
Kantenqualität entsteht. Dadurch ist es insbesondere nicht zwingend, die durch das Abtrennen des Teilstücks von dem Hauptteil erzeugte Kante zu schleifen oder anderweitig zu bearbeiten .
Ferner ist es auch möglich, den Hauptteil unter Ausnutzung der erzeugten Erwärmung zu keramisieren . Auf diese Weise kann der Hauptteil auf energieeffiziente Weise keramisiert, das heißt zu einem Glas-Kristall-Mischkörper umgewandelt werden. Es ist somit aus Energiespargründen vorteilhaft, das Keramisieren im Anschluss an den Abtrennprozess
durchzuführen .
Eine Prozesskette kann demnach beispielsweise wie folgt realisiert werden: Zunächst wird das Glaselement entlang mindestens einer definierten Trennlinie durch Laserpulse filamentiert , das heißt mikroperforiert . Mindestens eine dieser Trennlinien beschreibt dabei eine nicht geradlinige Trennlinie im Sinne dieser Erfindung - in diesem Beispiel soll von einer Innenkontur ausgegangen werden, welche das Teilstück repräsentiert. Es kann ferner weitere Trennlinien geben, beispielsweise Außenkonturen, entlang derer das Glaselement zunächst auf eine andere Weise, als gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren getrennt wird, beispielsweise durch Aufbringen von Spannungen im Glaselement durch Biegen oder durch Bestrahlen mit einem C02~Laser. Die Kanten, die durch das Trennen entlang dieser weiteren Trennlinien entstehen, können nach dem Trennen geschliffen werden, so kann beispielsweise ein sogenannter C-Schliff erfolgen. Weitere optionale Schritte können das Reinigen und Bedrucken des Glaselements sein. Es wird dann vorzugsweise ein Cleaving-Schritt entlang der Trennlinie der Innenkontur durchgeführt, durch den die Filamente miteinander verbunden werden, so dass sich die Innenkontur von dem Hauptteil abtrennt, ohne sich allerdings von dem Hauptteil abzulösen. Sodann wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Teilstück von dem Hauptteil abgelöst, indem der Hauptteil erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wird. Dabei wird die Innenkontur herausgelöst, wobei sowohl die an dem Teilstück als auch an dem Hauptteil entstehende Schnittkante sehr hohe Kantenqualitäten aufweisen, insbesondere
charakterisiert durch ein Chipping von kleiner als 10
Mikrometer, besonders bevorzugt von kleiner als 5
Mikrometer und einer Rauheit mit einem Rz-Wert von kleiner als 30 Mikrometer, vorzugsweise 20 Mikrometer, besonders bevorzugt 10 Mikrometer. Schließlich wird der Hauptteil unter Ausnutzung der bereits zur Trennung durchgeführten Erwärmung thermisch vorgespannt. Der Hauptteil kann auch unter Ausnutzung der erfolgten Erwärmung keramisiert werden. Anschließend können die Haupt- und/oder Teilstücke des Glaselements verpackt werden.
Die thermische Vorspannung, beziehungsweise die thermische Härtung basiert darauf, dass das zu härtende Glaselement abgeschreckt wird. Dabei kühlt zunächst die Oberfläche des Elements ab, während sich im Inneren noch eine wärmere oder weichere Phase befindet. Die Temperaturdifferenz zur
Umgebung ist dann innen größer als außen. Das Innere des Glaselements würde sich im Folgenden mehr zusammenziehen, was allerdings durch die bereits feste Oberfläche
verhindert wird. Dadurch kommt es im Inneren zu einer Zugspannung, während sich an der Oberfläche eine
Druckspannung ausbildet.
Ein Vorteil des thermischen Vorspannens ist es, dass es sich um eine vergleichsweise preisgünstige Methode zur
Erhöhung der Festigkeit handelt. Auf diese Weise wird in dieser Weiterbildung der Erfindung also ein effizientes Verfahren zum Abtrennen und anschließenden Vorspannen bereitgestellt. So wird der wirtschaftliche Nutzen dieser Weiterbildung der Erfindung erhöht. Andererseits können thermisch vorgespannte Glaselemente in der Regel nicht mehr gut geschnitten und getrennt werden. Das Mikroperforieren, Schneiden und Trennen, nachdem das Vorspannen erfolgt ist, ist jedoch in dieser Weiterbildung der Erfindung gerade nicht unbedingt notwendig, da alle erforderlichen
Trennschritte bereits zuvor im noch ungespannten
Glaselement durchgeführt werden können. Dies betrifft - entsprechend der oben beschriebenen beispielhaften
Prozesskette - sowohl Trennungen entlang nicht geradliniger Trennlinien im Sinne dieser Erfindung, als auch
gegebenenfalls weiterer Trennlinien, entlang derer die Trennung auch mit herkömmlichen Verfahren erfolgen kann.
Das in der EP 2 781 296 AI beschriebene Verfahren kann auch für Gläser mit gehärteten oder vorgespannten Oberflächen verwendet werden. Nachteilig dabei ist allerdings, dass solche Gläser - wie zuvor dargelegt - nicht mehr gut geschnitten werden können und leichter zerreißen als ungehärtete bzw. nicht vorgespannte Gläser, so dass die Gefahr schädlicher Rissbildung während des dortigen
Konturdefinitionsschritts erhöht ist. Darüber hinaus müssen die Laserparameter wie Laserleistung und Schnittgeschwindigkeit recht genau eingehalten werden.
Diese Nachteile werden durch die beschriebene Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vermieden. In einer Weiterbildung der Erfindung besitzt das Material des Glaselements einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der größer als 3*10~6 K 1, vorzugsweise größer als 4xl0~6 Kr1, besonders bevorzugt größer als 7χ10~6 K_1 ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient eines Glases ist ein
Parameter, der angibt, wie sich die Abmessungen eines entsprechenden Glaselements infolge des Ausdehnens oder Zusammenziehens durch Veränderung der Temperatur verändert. Unter dem Wärmeausdehnungskoeffizienten ist der lineare Ausdehnungskoeffizient =(l/L) (AL/ΔΤ) zu verstehen, wobei ΔΤ die Temperaturdifferenz bezeichnet und AL die Änderung entlang einer Lineardimension der Ursprungslänge L.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Glaselement eine Dicke von mindestens 2 Millimetern, vorzugsweise von mindestens 3 Millimetern, besonders bevorzugt von
mindestens 4 Millimetern, noch bevorzugter von mindestens 5 Millimetern auf. Das erfindungsgemäße Verfahren zum
lasergestützten Abtrennen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement eignet sich insbesondere für flächige Elemente mit den vorgenannten Dicken. Demgegenüber ist das Trennen von Glas entlang allgemein gebogener,
abschnittweise gewinkelter oder sogar in sich geschlossener Sollbruchlinien mittels herkömmlicher Trennverfahren, beispielsweise dem Ausüben eines Biegemoments, mit
steigender Dicke des Glases immer schwieriger. Das liegt darin begründet, dass bei herkömmlichen Trennverfahren mit zunehmender Susbtratdicke das Risiko der Verkantung
zwischen den noch in Kontakt stehenden Teilen immer größer wird. Daher kann eine sichere Trennung auf herkömmliche Weise bei dickeren Glaselementen schwierig oder sogar unmöglich werden.
Das in der EP 2 781 296 AI beschriebene Verfahren sieht vor, die abzutrennende Kontur aufgrund eines
thermischinduzierten Fließens des Substratmaterials im bestrahlten Bereich zu einer schwerkraftbedingten
tropfenförmigen Ausbeulung zu bringen, um dadurch ein Spalt zum restlichen Substratmaterial zu bilden. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch, dass es sich nur für begrenzte Glasdicken eignet. Ist nämlich das Glas zu dick, wird der Effekt der Spaltbildung durch das Fließen des Materials gegenüber einer Ausdehnung infolge der Erwärmung der abzutrennenden Kontur in der Ebene des Substrats immer schwächer. Demgegenüber eignet sich das hiesige
erfindungsgemäße Verfahren zum lasergestützten Abtrennen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement
insbesondere für dickere Glaselemente. Es können auch
Gläser mit einer Dicke über 5 Millimeter bearbeitet werden, insbesondere können auch Dicken von über 8 Millimetern erfolgreich bearbeitet werden.
Das Glaselement weist weiterhin vorzugsweise eine Dicke von höchstens 20 Millimeter, noch bevorzugter von höchstens 15 Millimeter und besonders bevorzugt von höchstens 10
Millimetern auf. Gläser mit diesen Maximaldicken in den vorstehend genannten Bereichen eignen sich noch gut zum Zerteilen und sicheren Trennen der Teile durch das
erfindungsgemäße Verfahren. Bei dickeren Glaselementen ist es oft nicht mehr möglich oder zumindest ungünstig, die Mikroperforation über die gesamte Dicke in einem Bearbeitungsschritt, beziehungsweise mit einmaligem Entlangbewegen des Auftreffpunkts des
Laserstrahls entlang der Trennlinie durchzuführen. Um eine einfache und sichere Abtrennung des Teilstücks zu
ermöglichen, ist es vielmehr günstig, zwei oder mehr
Überfahrten in unterschiedlichen Fokustiefen durchzuführen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, nebeneinander entlang einer von der Trennlinie an jedem Punkt der Trennlinie um mindestens 5 und höchstens 50, vorzugsweise höchstens 40, besonders bevorzugt höchstens 30 Mikrometer beabstandeten Versatzlinie filamentförmige
Schädigungen im Volumen des Glaselements zu erzeugen, deren Projektion auf die Längsrichtung der entlang der Trennlinie erzeugten filamentförmigen Schädigungen eine Überlappung mit den entlang der Trennlinie erzeugten filamentförmigen Schädigungen von weniger als 200, vorzugsweise weniger als 100, vorzugsweise weniger als 50 Mikrometer aufweisen.
Ferner können in analoger Weise entlang einer zweiten
Versatzlinie, welche von der ersten Versatzlinie
beabstandet ist, filamentförmige Schädigungen im Volumen des Glaselements erzeugt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung hat das Teilstück entlang einer ersten lateralen Dimension eine kleinste Abmessung von mindestens 5 Millimetern, vorzugsweise von mindestens 10 Millimetern, besonders bevorzugt von
mindestens 20 Millimetern und entlang einer zweiten lateralen Dimension, die orthogonal zur ersten lateralen Dimension ist, eine kleinste Abmessung von mindestens 5 Millimetern, vorzugsweise von mindestens 10 Millimetern, besonders bevorzugt von mindestens 20 Millimetern.
Es ist vorteilhaft, wenn das abzutrennende Teilstück entlang der beiden lateralen Dimensionen, das heißt entlang der beiden Dimensionen, die parallel zum flächigen
Glaselement, also in der Ebene des Elements verlaufen, jeweils eine gewisse Mindestausdehnung hat. Dem liegt zugrunde, dass das im vorliegenden Verfahren herbeigeführte relative Ausdehnen des Hauptteils im Verhältnis zum
Teilstück (oder auch das Zusammenziehen des Teilstücks gegenüber dem Hauptteil) zu einer umso größeren Zugspannung führt, je größer das abzutrennende Teilstück ist. Auch im Fall eines zusätzlich durchgeführten Cleaving-Schritts ist eine gewisse Mindestausdehnung, insbesondere bei
innenliegenden Teilstücken (Innenkonturen) von Vorteil, wie nachfolgend an einem Beispiel erläutert wird.
Dies kann man sich beispielsweise dadurch veranschaulichen, dass man annimmt, das Teilstück sei entlang der Trennlinie von dem Hauptteil bereits vollständig durch einen Cleaving- Schritt getrennt, also nicht nur mikroperforiert . Wenn das Teilstück nun beispielsweise ein im Inneren des Hauptteils befindliches Quadrat mit Abmessungen von 10 mal 10
Millimetern ist, führt ein Ausdehnen des Hauptteils oder ein Zusammenziehen des Teilstücks um 10 Prozent zu einer gesamten Spaltbreite von einem Millimeter in jeder
lateralen Dimension, also von 0,5 Millimetern rings um das quadratische Teilstück herum. Nimmt man demgegenüber an, das Teilstück habe lediglich Abmessungen von 1 mal 1 Millimeter, würde sich nur eine Spaltbreite von 0,05
Millimetern ergeben.
Die durch die Temperaturdifferenz zwischen dem Hauptteil und dem Teilstück erzeugte Zugspannung (im Fall ohne einen Cleaving-Schritt ) oder die hervorgerufene Spaltbreite (im Fall mit einem Cleaving-Schritt) ist umso größer, je größer die Fläche des Teilstücks ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die kleinste Abmessung, die das Teilstück jeweils entlang einer der beiden lateralen Dimensionen aufweist, mindestens 5 Millimeter, vorzugsweise mindestens 10 Millimeter, besonders bevorzugt mindestens 20 Millimeter beträgt. Ab solchen Abmessungen kann bei vielen
Glasmaterialen eine Ablösung dadurch erzeugt werden, dass das Material im Bereich des Hauptteils bis auf eine
Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur aufgewärmt wird während es im Bereich des Teilstücks auf
Raumtemperatur bleibt und dort gegebenenfalls durch
Anblasen mit Luft zusätzlich gekühlt wird.
Es ist allerdings - obwohl vorteilhaft - nicht zwingend notwendig, dass das Teilstück die genannten Abmessungen überschreitet. Das Teilstück kann beispielsweise auch durch Kühlung mittels spezieller Kühlfluide wie z.b. Stickstoff, Verwendung von Kühlplatten, etc. sehr viel stärker
abgekühlt werden, so dass eine zur Abtrennung ausreichende Zugspannung auch bei kleineren Teilstücken entsteht. Je nach Glas kann auch die Glassübergangstemperatur so hoch liegen, dass eine stärkere Erwärmung des Hauptteils ohne dauerhafte Deformation möglich ist, so dass ebenfalls kleinere Teilstücke abgetrennt werden können. Es ist ferner außerdem möglich, das Glaselement im Bereich des Hauptteils ungleichmäßig zu erwärmen und/oder im
Bereich des Teilstücks ungleichmäßig abzukühlen.
Beispielsweise können Ausläufer oder Zungen des Teilstücks stärker gekühlt werden.
Das gewünschte Ablösen des Teilstücks von dem Hauptteil im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hängt von
verschiedenen Parametern ab. Ein wichtiger Parameter ist die kleinste Abmessung L des Teilstücks entlang der ersten oder entlang der zweiten lateralen Dimension. Ein anderer wichtiger Parameter ist die Temperaturdifferenz ΔΤ in
Kelvin, die zwischen der durchschnittlichen Temperatur des Hauptteils und der durchschnittlichen Temperatur des
Teilstücks im erfindungsgemäßen Verfahren hervorgerufen wird. Ein weiterer wichtiger Parameter ist der (lineare) Wärmeausdehnungskoeffizient =(l/L) (AL/ΔΤ) des verwendeten Glases. Mit diesen drei Parametern kann nunmehr auf einfache Weise die kleinste Spaltbreite S, die infolge des Aufwärmens und/oder Abkühlens im Rahmen des
erfindungsgemäßen Verfahrens zwischen dem Hauptteil und dem Teilstück entsteht, abgeschätzt werden: S=AL/2=L · ΔΤ · /2. In vorteilhafter Weise werden die Parameter L, ΔΤ und so aufeinander abgestimmt, dass die kleinste Spaltbreite S größer ist als die mittlere Rauheit R der Kantenfläche des Teilstücks, an der das Teilstück von dem Hauptteil abgelöst wird. Die mittlere Rauheit R gibt dabei, gemäß einer üblichen Definition, den mittleren Abstand eines Punktes auf der Kantenfläche zu einer Mittelungsfläche an, wobei die Mittelungsfläche der idealen Kantenfläche entspricht, oder - mathematisch gesprochen - das wirkliche Profil der Kantenfläche so schneidet, dass die Summe der Abweichungen des wirklichen Profils bezogen auf die Mittelungsfläche minimal wird.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist demnach vorgesehen, dass die kleinste Abmessung L des
Teilstücks in der Ebene des flächigen Glaselements, die Temperaturdifferenz ΔΤ in Kelvin, die zwischen der
durchschnittlichen Temperatur des Hauptteils und der durchschnittlichen Temperatur des Teilstücks hervorgerufen wird, der Wärmeausdehnungskoeffizient , den das Material des Glaselements besitzt, und die mittlere Rauheit R der Kantenfläche des Teilstücks, an der sich das Teilstück von dem Hauptteil abtrennt, die Ungleichung L-ΔΤ- > R erfüllt. In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Glaselement durch die Trennlinie so eingeteilt, dass der Hauptteil in der Ebene des flächigen Glaselements eine zweidimensionale Form annimmt, die nicht sternförmig im mathematisch- topologischen Sinne ist.
Das Trennen von Glas entlang allgemein gebogener oder abschnittweise gewinkelter Sollbruchlinien mittels
herkömmlicher Trennverfahren wird umso schwieriger, je stärker die Trennlinie in sich gebogen oder entsprechend gewinkelt ist. Besonders schwierig wird das Abtrennen eines Teilstücks schon dann - abgesehen von einem innenliegenden Teilstück mit einer in sich geschlossenen Trennlinie -, wenn das Teilstück teilweise oder fast innenliegend ist, die Trennlinie also noch nicht ganz geschlossen ist. Ein Kriterium für eine solche Situation ist, dass das
zweidimensionale Gebiet, das dem Hauptteil des Glaselements entspricht, mathematisch gesprochen kein Sterngebiet mehr ist. Das bedeutet, dass es innerhalb dieses
zweidimensionalen Gebietes keinen Punkt gibt, von dem aus jeder beliebige andere Punkt des Gebietes mit einer geraden Verbindungsstrecke, die vollständig in dem Gebiet liegt, erreicht werden kann.
Während manche herkömmlichen Trennverfahren in besondere Schwierigkeiten laufen, wenn der Hauptteil des Glaselements nicht sternförmig im mathematisch-topologischen Sinne ist, eignet sich die vorliegende Erfindung für solche
Situationen insbesondere.
Während der Hauptteil ohne Weiteres eine Form annehmen kann, die nicht sternförmig ist, ist es für ein möglichst sauberes Abtrennen von Vorteil - wenn auch nicht zwingend nötig -, wenn das Teilstück eine Form annimmt, die
sternförmig ist. Dies liegt darin begründet, dass das zweidimensionale Gebiet, das dem Teilstück entspricht, dann über mindestens einen Punkt verfügt, von dem aus jeder beliebige andere Punkt des Gebietes mit einer geraden
Verbindungsstrecke, die vollständig in dem Gebiet liegt, erreicht werden kann. Bezüglich eines solchen Sternpunktes kann das Gebiet demzufolge kontrahiert werden, ohne dass es bei der Kontraktion zu Verhakungen mit dem Gebiet kommt, das dem Hauptteil entspricht. Die beschriebene Kontraktion des Gebietes kann verstanden werden als Entsprechung zu einem Abkühlen des Teilstücks.
Einige beispielhafte mathematisch gesprochen sternförmige zweidimensionale Formen, die das Teilstück in der Ebene des Glaselements annehmen kann, sind die eines regelmäßiges Vielecks, eines regelmäßiges Vielecks mit abgerundeten Ecken, eines Ovals oder eines Kreises.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Glaselement durch die Trennlinie so eingeteilt, dass der Hauptteil das Teilstück in der Ebene des flächigen Glaselements
vollständig umschließt.
Das Trennen von Glas entlang in sich geschlossener
Trennlinien, das heißt das Abtrennen eines in der
zweidimensionalen Fläche innenliegenden Teilstücks, oder anders ausgedrückt, das Herstellen von Löchern oder
Ausschnitten in einem flächigen Glaselement, stellt für herkömmliche Trennverfahren eine Schwierigkeit dar. Dies liegt unter anderem an der zuvor beschriebenen Problematik, ein Biegemoment aufzubringen, aber auch daran, dass
mitunter kaum oder gar kein Material bei der
Mikroperforation durch die Laserpulse entfernt wird. Die vorliegende Erfindung eignet sich demgegenüber für solche Situationen insbesondere.
Das vorliegende Verfahren lässt sich auf fast jegliche Form eines innenliegenden Teilstücks, oder anders gesagt, der Innenkontur, oder der in sich geschlossenen Trennlinie, übertragen. Wie oben erläutert, ist es für ein möglichst sauberes Abtrennen von Vorteil - wenn auch nicht zwingend nötig -, wenn das Teilstück in der Ebene des flächigen Glaselements eine zweidimensionale Form aufweist, die sternförmig ist. Beispielsweise können runde, einfache eckige oder noch komplexer geformte Teilstücke aus dem Glaselement entnommen werden. In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Laserpulse schräg auf die Oberfläche des Glaselements gerichtet, so dass die Lichtausbreitungsrichtung der Laserpulse und damit auch die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen schräg zur Oberfläche verlaufen und außerdem die Trennlinie schräg, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene verläuft. Die Lichteinfallsebene wird durch die
Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls und die
Oberflächennormale aufgespannt.
Mit anderen Worten werden also die Schädigungskanäle so eingefügt, dass deren Längsrichtung von der
Normalenrichtung der Oberfläche des Glaselements abweicht. Es ergibt sich mithin eine schräge Schnitt- oder
Trennfläche zwischen den zu trennenden Teilen.
Das Erzeugen schräg verlaufender filamentförmiger
Schädigungen, oder anders ausgedrückt, das winklige
Anstellen der Perforierung in das Material kann das
Heraustrennen eines Teilstücks erleichtern, weil dadurch anstelle einer Passung ein gewisser Öffnungswinkel
existiert, durch den das Verkantungsrisiko weiter
verringert wird. Werden dickere Gläser mit mehreren Überfahrten durch eine Laserbearbeitungsvorrichtung bearbeitet, werden dabei typischerweise unterschiedlichen Fokustiefen verwendet. Das bedeutet, wenn die Länge der gebildeten Filamente nicht ausreicht, um das Glas in seiner gesamten Dicke zu
durchqueren, werden mehrere Überfahrten mit dem Laser über die Trennlinie durchgeführt, um Filamente in
unterschiedlichen Tiefen zu erzeugen. Bei größeren Fokustiefen, das heißt je weiter die Schädigungskanäle von der Eintrittsseite im Glas entfernt sind, kann es dazu kommen, dass die Längen der filamentförmigen Schädigungen kürzer werden. Ursächlich dafür ist, dass Teile der
Laserstrahlung durch das Verwenden eines Anstellwinkels von der Substratoberfläche reflektiert werden. Unter einem Anstellwinkel ist dabei ein von Null verschiedener Winkel zwischen der Oberflächennormalen des Glaselements und der Einfallsrichtung der Laserpulse zu verstehen. Bei dickeren Gläsern ist es demnach oft vorteilhaft, den Anstellwinkel klein zu halten. Auch bei kleinen Anstellwinkeln ist ein Herauslösen ohne Verkantungsrisiko in der Regel bereits durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich. Eines vieler Anwendungsbeispiele des Herauslösens von
Innengeometrien ist das Erzeugen von Hob-Tops aus Glas, beispielsweise Kalknatronglas. Hierbei wird zudem das Kalknatronglas wie oben beschrieben vorgespannt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein
erfindungsgemäßes Erzeugnis in Form eines Satzes aus zwei flächigen, das heißt platten- oder scheibenförmigen,
Glaselementen herstellbar. Der erfindungsgemäße Satz aus zwei flächigen Glaselementen zeichnet sich dadurch aus, dass die zweidimensionale Form, die das eine der flächigen Glaselemente in seiner Ebene aufweist, komplementär ist zu der zweidimensionalen Form, die das andere der flächigen Glaselemente in seiner Ebene aufweist, und wobei zwei Kanten des einen flächigen
Glaselements, welche den Übergang zwischen den
Seitenflächen und einer diese Seitenflächen verbindenden Kantenfläche bilden, jeweils eine gleiche Form aufweisen, wie zwei Kanten des anderen flächigen Glaselements, welche den Übergang zwischen den Seitenflächen und einer diese Seitenflächen verbindenden Kantenfläche bilden, und wobei in diesen Kantenflächen der zwei flächigen Glaselemente jeweils nebeneinander verlaufende filamentförmige
Schädigungen vorhanden sind, die Vertiefungen in diesen Kantenflächen bilden, wobei die Längsrichtung der
filamentförmigen Schädigungen jeweils in Richtung von einer Kante zur anderen Kante verläuft.
Theoretisch könnte demnach das eine flächige Glaselement passgenau mit dem anderen flächigen Glaselement
zusammengefügt werden, wenn man von Reibungs- und
Verkantungsproblemen absieht.
In einer Weiterbildung der Erfindung umschließt die
zweidimensionale Form, die das eine der flächigen
Glaselemente in seiner Ebene aufweist, die zweidimensionale Form, die das andere der flächigen Glaselemente in seiner Ebene aufweist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das eine der flächigen Glaselemente thermisch vorgespannt. In dieser Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das vorgespannte flächige Glaselement durch das thermische Vorspannen in einem Zustand leicht vergrößerter Ausdehnung verbleibt. Demgemäß kann es in dieser Weiterbildung der Erfindung nicht nur theoretisch sondern auch praktisch möglich sein, das eine flächige Glaselement passgenau mit dem anderen flächigen Glaselement zusammenzufügen, da Reibungs- und Verkantungsprobleme durch die erzeugte leichte Vergrößerung des einen flächigen Glaselements durch das Vorspannen vermieden werden. Ein solcher Satz aus zwei flächigen Glaselementen, die passgenau zusammengefügt werden können, kann so präzise zusammenpassen, dass er flüssigkeitsdicht ist. Dies kann man sich zunutze machen, beispielsweise zur Herstellung flüssigkeitsdichter
Verschlüsse aus Glas.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eines oder beide der flächigen Glaselemente an der Kantenfläche, die über filamentförmige Schädigungen verfügt, geschliffen wird. Dadurch kann es ebenfalls ermöglicht werden, dass ein Zusammenfügen in der Praxis möglich wird.
Es kann ferner eines der flächigen Glaselemente des erfindungsgemäßen Satz aus zwei flächigen Glaselementen keramisiert sein.
Mit der Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in der mehrere Laserbearbeitungsschritte in verschiedenen Fokustiefen zum Einsatz kommen, ist ein erfindungsgemäßes Erzeugnis in Form eines flächigen, das heißt platten- oder scheibenförmigen, Glaselements herstellbar.
Ein erfindungsgemäßes flächiges Glaselement zeichnet sich dadurch aus, dass in einer Kantenfläche nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen vorhanden sind, die Vertiefungen in der Kantenfläche bilden, wobei die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen in Richtung von einer Kante zur anderen Kante verläuft, welche den Übergang zwischen der Kantenfläche und den Seitenflächen des flächigen Glaselements bilden, und wobei die Kantenfläche zumindest einen entlang der gesamten
Kantenfläche verlaufenden Versatz aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der
filamentförmige Schädigungen verläuft, und wobei der
Versatz eine Stufe von mindestens 2 Mikrometer und
höchstens 30 Mikrometern darstellt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Entfernen eines
Teilstücks von einem flächigen Glaselement gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung basiert darauf, dass eine Trennlinie definiert wird, die das Glaselement in das zu entfernende Teilstück und einen zu verbleibenden Hauptteil einteilt, und nebeneinander entlang der Trennlinie
filamentförmige Schädigungen im Volumen des Glaselements erzeugt werden, und die Schädigungen durch Laserpulse eines Ultrakurzpulslasers erzeugt werden, wobei das Material des Glaselements für die Laserpulse transparent ist, und die Laserpulse im Volumen des Glaselements ein Plasma erzeugen, welches die filamentförmigen Schädigungen hervorruft, und die Auftreffpunkte der Laserpulse auf dem Glaselement über dessen Oberfläche entlang der Trennlinie bewegt werden, und nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie angeordneten filamentförmigen Schädigungen das Glaselement vorgespannt wird, und nach dem Vorspannen des Glaselements im Bereich des Teilstücks eine Rissbildung ausgelöst wird, deren Ausbreitung durch die entlang der Trennlinie
aufgereihten nebeneinander liegenden filamentförmigen
Schädigungen begrenzt wird, so dass das Teilstück entlang der Trennlinie an den nebeneinander liegenden
filamentförmigen Schädigungen von dem Hauptteil entfernt werden kann, wobei der Hauptteil als Ganzes erhalten bleibt . Bei dem Verfahren zum Entfernen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement wird das ganze Substrat, das heißt das ganze Glaselement, vorgespannt. Das Vorspannen kann auf unterschiedliche Weisen geschehen, beispielsweise thermisch oder chemisch. Nach dem Vorspannen wird innerhalb des Teilstücks ein Selbstbruch ausgelöst, wobei die
Filamentierung als Ausbreitungsgrenze für die
resultierenden Risse wirkt. Dadurch zerfallen nur die
Teilstücke in kleine Glasstücke, wie es zum Beispiel von thermisch vorgespannten Einscheiben-Sicherheitsglas bekannt ist. Vorzugsweise hat das Teilstück in der Ebene des flächigen Glaselements eine Form, die einfach
zusammenhängend ist. Es ist nicht notwendig, kann aber vorteilhaft sein, wenn die zweidimensionale Form
sternförmig oder sogar konvex ist.
Die Erfindung wird nachfolgend genauer anhand der
beigeschlossenen Figuren erläutert. In den Figuren
bezeichnen gleiche Bezugszeichen dabei gleiche oder
entsprechende Elemente.
Es zeigen: Fig.l schematisch in perspektivischer Ansicht eine
Laserbearbeitungsvorrichtung zur Erzeugung
filamentförmiger Schädigungen entlang verschiedener Trennlinien im Volumen eines Glaselements,
Fig.2 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Hei zVorrichtung zur Erwärmung des Glaselements im Bereich des Hauptteils, Fig.3 ein Diagramm schematischer Graphen der
Temperatur als Funktion des Ortes bezüglich der lateralen Dimensionen eines flächigen Glaselements,
Fig.4 schematisch in Aufsicht durch
Aufwärmen/Abkühlen erzeugte Zugspannungen in einem flächigen Glaselement,
Fig.5 schematisch m perspektivischer Ansicht ein filamentiertes Glaselement, das im Bereich des Hauptteils aufgewärmt wurde, so dass das Teilstück entnommen werden kann,
Fig.6 schematisch in Aufsicht verschiedene Formen einer Trennlinie und des entsprechenden Hauptteils und Teilstücks,
Fig.7 schematisch m perspektivischer Ansicht alternative Laserbearbeitungsvorrichtung zur
Erzeugung schräg verlaufender filamentförmiger Schädigungen .
Fig.8 schematisch in Seitenansicht Glaselemente nach mehrmaliger Laserbearbeitung.
Fig.9 schematisch in perspektivischer Ansicht
Glaselemente nach mehrmaliger Laserbearbeitung entlang einer Trennlinie sowie zusätzlicher
Versatzlinien. Fig.10 schematisch in perspektivischer Ansicht Sätze aus jeweils zwei flächigen Glaselementen.
Fig.11 schematisch in perspektivischer Ansicht flächige Glaselemente mit Versatz/Versätzen in der
Kantenfläche .
Die Fig.l zeigt schematisch eine
Laserbearbeitungsvorrichtung 1, mit welcher ein Glaselement 2 durch Einbringen von filamentförmigen Schädigungen 20 entlang einer definierten Trennlinie 21 mikroperforiert und damit für eine nachfolgende Abtrennung vorbereitet werden kann . Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 umfasst einen
Ultrakurzpulslaser 10, dessen Laserpulse 12 auf das
Glaselement 2 gerichtet werden. Die Laserpulse 12 werden dazu mittels einer Fokussiereinrichtung 11 auf das
Glaselement 2 fokussiert. Die Wellenlänge des
Ultrakurzpulslasers 10 wird so gewählt, dass die Laserpulse 12 in das Glaselement 2 eindringen können.
Die Laserpulse 12 erzeugen dabei im Volumen des
Glaselements 2 ein Plasma, welches die filamentförmigen Schädigungen 20 hervorruft. Die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 werden sukzessive über die Oberfläche 22 entlang der definierten Trennlinie 21 bewegt .
Die Trennlinie 21 ist dabei so definiert, dass sie das Glaselement 2 vollständig einteilt in ein abzutrennendes Teilstück 4 und einen verbleibenden Hauptteil 3. In Fig.l sind verschiedene beispielhafte Trennlinien 21 gezeigt. Fig.la zeigt eine gebogene nicht-geradlinige
Trennlinie, die nicht in sich geschlossen ist. Fig.lb-d zeigen in sich geschlossene Trennlinien 21 verschiedener
Formen. Fig.lb zeigt eine Trennlinie 21 ovaler Form, Fig.lc zeigt eine Trennlinie 21 in Form eines regelmäßigen
Fünfecks und Fig.ld zeigt eine Trennlinie 21 in Form eines regelmäßigen Fünfecks mit abgerundeten Ecken.
Fig.2 zeigt schematisch eine beispielhafte Heizvorrichtung 5 zur Erwärmung des Glaselements 2 im Bereich des
Hauptteils 3. Zur besseren Darstellung hat das Glaselement 2 in der Fig.2 einen deutlichen Abstand von der
Heizvorrichtung 5. In der Realität kann das Glaselement 2 demgegenüber mit der Heizvorrichtung 5 in Kontakt sein. Das flächige Glaselement 2 kann demnach mit der Oberfläche seiner Unterseite auf der Heizvorrichtung 5 aufliegen. In Fig. 2 hat das flächige Glaselement 2 seine längsten
Abmessungen entlang der gezeigten x- und y-Dimension. Die beiden Dimensionen, die entlang der längsten Abmessungen des Glaselements 2 verlaufen, sollen auch als erste
laterale Dimensionen 6 und zweite laterale Dimension 7 bezeichnet werden. Entlang der Dimension, die orthogonal zu den lateralen Dimensionen 6 und 7 verläuft, hat das Glas eine Dicke 23.
Die in Fig.2 beispielhaft gezeigte Heizvorrichtung 5 ist flächig ausgebildet, kann demnach auch als Heizplatte bezeichnet werden. Die Oberfläche dieser Heizplatte ist hier parallel zu den beiden lateralen Dimensionen 6 und 7 des Glaselements 2, d.h. zu der in Fig.2 dargestellten x- und y-Dimension.
Die Heizplatte erwärmt das Glaselement 2 im Bereich des Hauptteils 3. Allgemein, ohne Beschränkung auf die
beispielhafte Heizvorrichtung, kann die Heizplatte über ein an die Form des Hauptteils 3 angepasstes Heizfeld 50 verfügen. Im gezeigten Fall erstreckt sich das Heizfeld entlang der ersten lateralen Dimension 6 von dem Wert x=0 bis zu dem Wert x=X3 und entlang der zweiten lateralen
Dimension 7 von dem Wert y=0 bis zu dem Wert y=y2, wobei es im Zentrum über eine an das Teilstück 4 angepasste
Aussparung verfügt, welche zum Beispiel für den Wert y=yi von x=xi bis x=X2 reicht. Entsprechend wird das Glaselement 2 auf einer Oberfläche, die sich in der Ebene der beiden lateralen Dimensionen (x- und y-Dimension) erstreckt, in Abhängigkeit von der Position auf dieser Oberfläche (x- und y-Wert) unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt. Fig.3 zeigt verschiedene schematische Temperaturverläufe im Glaselement 2, die sich zur erfindungsgemäßen Trennung des Teilstücks 4 von dem Hauptteil 3 eignen. Die
Temperaturverläufe sind gezeigt als Funktionen des Ortes x einer ersten lateralen Dimensionen 6 bei festgelegtem Wert y=yi der zweiten lateralen Dimension 7. Der festgelegte Wert y=yi der zweiten lateralen Dimension ist dabei so gewählt, dass für den Verlauf des Wertes x entlang der ersten lateralen Dimension sowohl Positionen im Bereich des Hauptteils 3 als auch Positionen im Bereich des Teilstücks 4 auftreten. Fig.3a zeigt einen idealisierten
Temperaturverlauf für den Fall, dass der Hauptteil 3 eine konstante Temperatur hat, die höher ist, als die Temperatur des Teilstücks 4. Fig.3c zeigt einen ähnlichen Temperaturverlauf für den Fall, dass ein Temperaturgradient vorliegt, der über die durch die Trennlinie 21 beschriebene Sollbruchstelle verläuft. Fig.3b und Fig.3d zeigen
ebenfalls Temperaturverläufe für den Fall vorliegender Temperaturgradienten, wobei hier der Temperaturgradient vollständig im Teilstück 4 bzw. im Hauptteil 3 verläuft. Allen in Fig.3a-d dargestellten Temperaturverläufen ist gemein, dass die Durchschnittstemperatur im Hauptteil 3 höher ist, als die Durchschnittstemperatur im Teilstück 4. Es ist dabei nicht erheblich, ob das Glaselement 2 im
Bereich des Hauptteils 3 erwärmt oder im Bereich des
Teilstücks 4 abgekühlt wurde oder beides gleichzeitig oder zeitversetzt erfolgt ist. Maßgeblich für das
erfindungsgemäße Verfahren ist nur, dass sich infolge des erzeugten Temperaturverlaufs das Glaselement 2 im Bereich des Hauptteils 3 ausdehnt und/oder im Bereich des
Teilstücks 4 zusammenzieht. Fig.4 zeigt in Aufsicht auf das Glaselement 2 in dem
Glaselement 2 durch erfindungsgemäßes Aufwärmen und/oder Abkühlen erzeugte Zugspannungen, das heißt, für den Fall, dass kein Cleaving-Schritt durchgeführt wurde. Die
Zugspannungen sind schematisch durch Pfeile dargestellt. In dem Glaselement 2 seien zuvor bereits entlang der
Trennlinie 21 aufgereihte filamentförmige Schädigungen eingebracht worden. Fig.4a zeigt Zugspannungen infolge eines Aufwärmens des Glaselements 2 im Bereich des
Hauptteils 3 entsprechend eines in Fig.3d dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4b zeigt Zugspannungen infolge eines Aufwärmens im Bereich des Hauptteils 3 entsprechend eines in Fig.3c dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4c zeigt Zugspannungen infolge eines Abkühlens im Bereich des Teilstücks 4 entsprechend eines in Fig.3b dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4d zeigt Zugspannungen infolge eines Abkühlens im Bereich des Teilstücks 4 entsprechend eines in Fig.3c dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4e zeigt Zugspannungen infolge eines Aufwärmens im Bereich des Hauptteils 3 entsprechend eines in Fig.3d dargestellten Temperaturverlaufs bei gleichzeitigem oder zeitversetztem Abkühlen im Bereich des Teilstücks 4 entsprechend eines in Fig.3b dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4f zeigt
Zugspannungen infolge eines Aufwärmens im Bereich des
Hauptteils 3 entsprechend eines in Fig.3c dargestellten Temperaturverlaufs bei gleichzeitigem oder zeitversetztem Abkühlen im Bereich des Teilstücks 4 entsprechend eines in Fig.3b dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4g zeigt
Zugspannungen infolge eines Aufwärmens im Bereich des
Hauptteils 3 entsprechend eines in Fig.3d dargestellten Temperaturverlaufs bei gleichzeitigem oder zeitversetztem Abkühlen im Bereich des Teilstücks 4 entsprechend eines in Fig.3c dargestellten Temperaturverlaufs. Fig.4h zeigt
Zugspannungen infolge eines Aufwärmens im Bereich des
Hauptteils 3 entsprechend eines in Fig.3c dargestellten Temperaturverlaufs bei gleichzeitigem oder zeitversetztem Abkühlen im Bereich des Teilstücks 4 entsprechend eines in Fig.3c dargestellten Temperaturverlaufs.
Alle in Fig.4a-h dargestellten Varianten, um im Glaselement 2 durch Aufwärmen und/oder Abkühlen Zugspannungen zu erzeugen, können bewirken, dass sich das Teilstück 4 entlang der Trennlinie 21 an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen von dem Hauptteil 3 abtrennt. Fig.5 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht ein Glaselement 2, das im Bereich des Hauptteils 3 erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wurde. Das Glaselement 2 hat sich von dem Teilstück 4 entlang der Trennlinie an den
nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen von dem Hauptteil 3 abgelöst. Das Teilstück 4 kann dadurch aus dem Hauptteil 3 entnommen werden.
Solange der Hauptteil 3 noch erwärmt ist, ist die Entnahme des Teilstücks 4 problemlos, d.h. insbesondere ohne
Verkanten mit dem Hauptteil 3, Zerstörung oder dauerhafte Deformation des Teilstücks 4, möglich. Dies liegt darin begründet, dass durch das relative Ausdehnen des Hauptteils 3 gegenüber dem Teilstück 4 nicht nur ein Abtrennen entlang der Trennlinie erfolgt ist, sondern auch ein dem Verlauf der Trennlinie entsprechender Spalt 24 zwischen dem
Hauptteil 3 und dem Teilstück 4 entstanden ist. Dieser Spalt stellt einen gewissen Spielraum zur Verfügung, wodurch des ermöglicht wird, das Teilstücks 4 ohne
Verkanten von dem Hauptteil 3 zu entnehmen.
Während es bei Trennverfahren, die mit dem Aufbringen von Biegemomenten oder dem lokalen Erwärmen durch
Laserstrahlung, beispielsweise durch C02~Laser, arbeiten, zu immer größeren Schwierigkeiten kommt, je dicker das
Glaselement 2 ist, ist die Entnahme des Teilstücks 4 in dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere auch problemlos möglich für Glaselemente 2 mit einer Dicke 23 von
mindestens 2 Millimetern, vorzugsweise von mindestens 3 Millimetern, besonders bevorzugt von mindestens 4
Millimetern, noch bevorzugter von mindestens 5 Millimetern. Die Breite des durch das Aufwärmen im Bereich des
Hauptteils 3 und/oder Abkühlen im Bereich des Teilstücks 4 entstandenen Spalts hängt unter anderem von der Differenz der mittleren Temperaturen ab, die zwischen dem Hauptteil 3 und dem Teilstück 4 erzeugt wurde. Die Spaltbreite hängt aber auch von der Größe der Fläche des Teilstücks 4 entlang der beiden lateralen Dimensionen 6 und 7 ab. Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft, wenn das Teilstück 4 entlang dieser beiden Dimensionen gewisse
Mindestabmessungen aufweist, insbesondere wenn die kleinste Abmessung des Teilstücks 4 in einer ersten lateralen
Dimension 6 als auch die kleinste Abmessung des Teilstücks 4 in einer zweiten lateralen Dimension 7 jeweils eine
Mindestlänge aufweisen. In einer Weiterbildung der
Erfindung ist diese Mindestlänge 5 Millimeter, vorzugsweise 10 Millimeter, besonders bevorzugt 20 Millimeter.
Alternativ ist aber auch möglich, dass das kleinste
Rechteck, welches das Teilstück 4 in der durch die
lateralen Dimensionen 6 und 7 aufgespannten Ebene
umschließt, Seitenlängen 41 und 42 aufweist, die jeweils eine gewisse Mindestlänge haben. Dann weist sowohl die maximale Abmessung des Teilstücks 4 in einer ersten
lateralen Dimension 6 als auch die maximale Abmessung des Teilstücks 4 in einer zweiten lateralen Dimension 7 jeweils eine Mindestlänge auf.
Fig.6 zeigt in Aufsicht auf das Glaselement 2 verschiedene Formen einer Trennlinie 21 und entsprechender Hauptteile 3 und Teilstücke 4. Das beschädigungsfreie Abtrennen des
Teilstücks 4 von dem Hauptteil 3 - also das Abtrennen in einer Weise, dass sowohl der Hauptteil 3 als auch das Teilstück 4 bis auf die Mikroperforation an der Trennungskante keinen weiteren Schaden nimmt - ist auf einfache Weise möglich, wenn die Trennlinie 21, wie in Fig.6a gezeigt, geradlinig ist. In einem solchen Fall ist das beschädigungsfreie Abtrennen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, es ist jedoch auch mit herkömmlichen Trennungsverfahren wie beispielsweise dem Aufbringen eines hinreichenden Biegemoments durchführbar. Ähnliches gilt für leicht gebogene oder leicht gewinkelt verlaufende
Trennlinien 21, wie sie in Fig.6b bzw. Fig.6c gezeigt sind.
Bei gängigen Trennungsverfahren kommt es insbesondere dann zu Schwierigkeiten, wenn die Trennlinie 21 stark gebogen ist oder stark gewinkelt verläuft, das heißt, wenn das Teilstück 4 in der Ebene des Glaselements 2 als überwiegend innenliegend oder vollständig innenliegend bezeichnet werden kann, wie es in Fig.öd bzw. Fig.öe beispielhaft illustriert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich demgegenüber für solche Fälle sehr gut.
Fig.öd zeigt einen Fall, in dem das Teilstück 4 überwiegend im Inneren des Glaselements 2 liegt. Ein Kriterium, das für diesen Fall herangezogen werden kann, ist, dass die
zweidimensionale Form des Hauptteils 3 in der Ebene des Glaselements 2 nicht sternförmig im mathematisch- topologischen Sinne ist. Das bedeutet, dass es innerhalb des zweidimensionalen Gebiets, das dem Hauptteil 3
entspricht keinen einzigen Punkt 31 gibt, der die
Eigenschaft eines Sternpunkts hat. Dem gezeigten Punkt 31 mangelt es an der Eigenschaft eines Sternpunkts, da es von dem Punkt 31 ausgehend nicht möglich ist, geradlinige
Verbindungsstrecken zu allen anderen Punkten innerhalb des zweidimensionalen Gebietes, das dem Hauptteil 3 entspricht zu ziehen, welche vollständig innerhalb dieses
zweidimensionalen Gebietes liegen. Daher sind ausgehend von dem Punkt 31 die schraffiert gezeichneten Bereiche in dem Gebiet des Hauptteils 3 nicht in der dargelegten Weise erreichbar. Das Gebiet des Hauptteils 3 ist demzufolge nicht sternförmig. Dasselbe gilt für das Gebiet des in Fig.6e gezeigten Hauptteils 3, welches weder sternförmig noch einfach zusammenhängend ist. Das Teilstück 4 ist hier sogar vollständig innenliegend, das heißt, es wird in der Ebene des Glaselements 2 vollständig umschlossen. Ein solches innenliegendes Teilstück 4 wird mitunter auch als Innenkontur oder Innengeometrie bezeichnet. Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren in der Regel vorteilhaft, wenn die zweidimensionale Form des Teilstücks 4 in der Ebene des Glaselements 2 sternförmig ist, das heißt, wenn es mindestens einen Sternpunkt 43 im
zweidimensionalen Gebiet, das dem Teilstück 4 entspricht, gibt. Dies ist in den in Fig.6d und Fig.6e gezeigten
Situationen der Fall. In den in Fig.6d und Fig.6e gezeigten Beispielen ist sogar jeder Punkt des Gebiets des Teilstücks 4 ein Sternpunkt. Mit anderen Worten, die Gebiete der
Teilstücke 4 sind in diesen Beispielen sogar konvexe
Gebiete. Es ist für das Abtrennen vorteilhaft, wenn
Teilstücke 4 in der Ebene des flächigen Glaselements 2 konvexe Gebiete darstellen. Daher ist es allgemein, ohne Beschränkung auf die gezeigten Beispiele, in einer
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass Teilstücke abgelöst werden, die in der Ebene des flächigen
Glaselements eine zweidimensionale Form eines konvexen Gebiets aufweisen. Es ist allerdings nicht zwingend nötig für das Funktionieren des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass die Form des Teilstücks in der Fläche des Glases sternförmig oder sogar konvex ist. Dies liegt, daran, dass die
Abtrennung entlang der Sollbruchstelle, die gemäß der
Trennlinie 21 verläuft dazu neigt, voranzuschreiten, wenn sie an gewissen Bereichen erst einmal begonnen hat. Zudem kann ein ungleichmäßiges Abkühlen und/oder Erwärmen des Hauptteils 3 und/oder des Teilstücks 4 ebenfalls zum
Abtrennen nicht-sternförmiger Teilstücke 4 beitragen.
Ein weiterer beispielhafter Fall, in dem weder der
Hauptteil noch das Teilstück 4 in der Fläche des Glases sternförmig oder konvex ist, ist in Fig.6f gezeigt. Hier ist das zweidimensionale Gebiet das dem Glaselement 2 entspricht weder sternförmig noch konvex noch einfach zusammenhängend. Ein solches Glaselement 2, das ein Loch aufweist, kann zum Beispiel aus einem erfindungsgemäßen Abtrennen eines innenliegenden Teilstücks hervorgehen, wie es in Fig.6e gezeigt ist. Die Trennlinie 21 ist in diesem Fall in sich geschlossen. Mathematisch gesprochen handelt es sich bei dem durch die Trennlinie 21 definierten
Teilstück 4 um kein innenliegendes Teilstück 4 mehr. Es ist jedoch in der Praxis - je nach Größe des Lochs - nicht unüblich dennoch von einer Innengeometrie zu sprechen. Das nicht sternförmige und nicht einfach zusammenhängende
Teilstück 4 kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschädigungsfrei und ohne Verkanten von dem nicht
sternförmigen und nicht einfach zusammenhängenden Hauptteil 3 abgetrennt werden. Wie anhand der Fig.7a ersichtlich ist, können in einer Weiterbildung der Erfindung die Laserpulse 12 auch schräg auf die Oberfläche 22 des Glaselements 2 gerichtet werden, so dass zwischen der Oberflächennormalen 14 und der
Richtung der Laserpulse 12 ein Winkel besteht. Damit verläuft auch die Längsrichtung der filamentförmigen
Schädigungen 20 schräg zur Oberfläche 22. Zu beachten ist darüber hinaus der Einfluss der Brechung des Laserlichts an der Oberfläche 22 des Glaselements 2.
Der Winkel zwischen der Lichteinfallsrichtung und der Oberflächennormalen 14 kann, um das Abtrennen des
Teilstücks zu erleichtern, im Bereich wenige Grade bis deutlich über 10° liegen. Vorzugsweise wird dabei zwischen der Lichteinfallsrichtung der Laserpulse 12 und der
Oberflächennormalen 14 der Oberfläche 22 des Glaselements 2 ein Winkel im Bereich von 3° bis 30°, besonders bevorzugt 3° bis 15°, noch bevorzugter mindestens 5° eingestellt. Wie anhand von Fig.7a zu erkennen ist, werden die
Laserpulse 12 weiterhin schräg so auf die Oberfläche 22 gerichtet, dass die Lichteinfallsebene 15 quer, bevorzugt senkrecht zur Trennlinie 21 liegt. Dementsprechend liegt auch die Fortbewegungsrichtung, entlang welcher der
Auftreffpunkt 13 über die Oberfläche 22 bewegt wird, quer, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene 15. Die
Lichteinfallsebene 15 wird durch die Lichteinfallsrichtung und die Oberflächennormale 14 aufgespannt. Ist die
Trennlinie 21, wie auch im gezeigten Beispiel gekrümmt, beispielsweise kreisförmig, so ist die Orientierung der
Trennlinie 21 quer zur Lichteinfallsebene 15 dahingehend zu verstehen, dass die Tangente an die Trennlinie 21 quer, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene 15 steht.
Fig.7b zeigt eine der Fig.7a entsprechende Schnittansicht des Glaselements 2. Durch den Winkel, der zwischen der
Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen 20 und der Normalen auf der Oberfläche 22 besteht, ergibt sich eine durch den Pfeil gekennzeichnete Vorzugsrichtung, entlang derer das Teilstück 4 von dem Hauptteil 3 separiert werden kann.
Fig.8 illustriert Glaselemente in einer zu Fig.7b analogen Schnittansicht nach mehrfacher Laserbearbeitung in
unterschiedlichen Fokustiefen. Das bedeutet, nach einem Bearbeitungsschritt in welchem Schädigungen 20 durch
Laserpulse 12 eines Ultrakurzpulslasers im Volumen des Glaselements 2 erzeugt werden indem die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 über dessen
Oberfläche 22 entlang der Trennlinie 21 bewegt werden gibt es weitere Bearbeitungsschritte in welchen in analoger
Weise, allerdings mit anderen Fokustiefen der Laserpulse 12, Schädigungen 20', 20'', etc. in anderen Tiefen im Volumen des Glaselements 2 erzeugt werden. Eine solche mehrfache Laserbearbeitung bietet sich
insbesondere bei dickeren Glaselementen 2 an, bei denen es oft nicht mehr möglich oder zumindest ungünstig ist, die Mikroperforation über die gesamte Dicke 23 in einem einzelnen Bearbeitungsschritt, beziehungsweise mit
einmaligem Entlangbewegen des Auftreffpunkts 13 des
Laserstrahls 12 entlang der Trennlinie 21 durchzuführen. Ein Problem, dass sich bei mehrmaligem Überfahren mit dem Laserstrahl in unterschiedlichen Fokustiefen ergeben kann ist, dass die Schädigungen in unterschiedlichen Tiefen im Volumen des Glaselements 2 nicht ideal fluchten.
Fig.8a veranschaulicht beispielhaft und schematisch ein Glaselement 2 nach zweimaliger Laserbearbeitung über dessen Oberfläche 22. In einem ersten Bearbeitungsschritt wurden die Schädigungen 20 erzeugt, während in einem zweiten
Schritt die Schädigungen 20' in einer darunter liegenden Tiefe erzeugt wurden. Die Schädigungen 20 und 20' haben einen gewissen Versatz zueinander, welcher typischerweise infolge der finiten Positioniergenauigkeit statistische Schwankungen aufweist. Dieser Versatz erschwert es, das Teilstück 4 von dem Hauptteil 3 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abzutrennen. Durch den Versatz entsteht eine gegenüber der infolge der Filamentierung an sich bedingten Rauheit R erhöhte Rauheit R' der Schnittkante. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, den Versatz zwischen Schädigungen 20 und 20' so herbeizuführen, dass für eine Abtrennung des Teilstücks 4 von dem
Hauptteil 3 nur die durch die Filamentierung an sich bedingte Rauheit R, nicht aber die den Versatz
berücksichtigende Rauheit R' der Kantenfläche maßgeblich ist .
Wie in Fig.8b dargestellt, sind die Schädigungen 20', die sich tiefer bezüglich der Oberfläche 22 im Volumen des Glaselements 2 befinden, so erzeugt, dass das Teilstück 4 auf der der Oberfläche 22 gegenüberliegenden Seite etwas größer ist, als auf der Seite der Oberfläche 22. Dadurch ergibt sich eine durch den Pfeil gekennzeichnete
Vorzugsrichtung, entlang derer das Teilstück 4 von dem Hauptteil 3 separiert werden kann. Entlang dieser
Vorzugsrichtung ist die Rauheit R, welche nur durch das Filamentieren bedingt ist, für das Abtrennen maßgeblich, während entgegen der Vorzugsrichtung die Rauheit R' , die sich auch aus dem Versatz zwischen den Schädigungen 20 und 20' ergibt, für das Abtrennen maßgeblich ist. Bei dem Teilstück 4 muss es sich nicht um ein vollständig
innenliegendes Teilstück handeln, vielmehr kommen alle bereits benannten Formen in Betracht. Für den Fall, dass das Teilstück 4 ein kreisförmiges Innenstück ist, hat es infolge des Versatzes zwischen den Schädigungen 20 und 20' bildlich gesprochen eine Tortenform.
Während die Schädigungen 20 gemäß Fig.l dadurch erzeugt werden, dass die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 über dessen Oberfläche 22 entlang der Trennlinie 21 bewegt werden, werden die Schädigungen 20' gemäß Fig.9a dadurch erzeugt, dass die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 über dessen
Oberfläche 22 entlang einer von der Trennlinie 21 leicht beabstandeten Versatzlinie 21' bewegt werden. Die
Versatzlinie verläuft vorteilhaft vollständig auf einer Seite der Trennlinie 21; es ist aber nicht notwendig, wenn auch vorteilhaft, dass der Abstand, den die Versatzlinie 21' von der Trennlinie 21 aufweist, entlang der Linien konstant ist. Die beschriebene Weiterbildung der Erfindung beschränkt sich nicht nur auf zweimalige Laserbearbeitung. Es können auch drei oder noch mehr Überfahrten mit dem Laser durchgeführt werden. Fig.8c zeigt beispielhaft und
schematisch den Schnitt durch ein Glaselement 2 nach dreimaliger Laserbearbeitung, die zu den Schädigungen 20, 20' und 20'' geführt haben. Fig.8d zeigt wiederum, wie die Versätze zwischen den Schädigungen 20 und 20' sowie
zwischen den Schädigungen 20' und 20'' in dieser
Weiterbildung der Erfindung so erzeugt werden können, dass sich eine durch den Pfeil gekennzeichnete Vorzugsrichtung zum Abtrennen des Teilstücks 4 von dem Hauptteil 3 ergibt.
Hierbei sind die Schädigungen 20' gemäß Fig.9b dadurch erzeugt, dass die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 über dessen Oberfläche 22 entlang einer von der Trennlinie 21 leicht beabstandeten ersten
Versatzlinie 21' bewegt werden. Die Schädigungen 20'' sind ferner dadurch erzeugt, dass die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 über dessen Oberfläche 22 entlang einer von der Trennlinie 21 etwas weiter als die erste Versatzlinie 21' beabstandeten zweiten
Versatzlinie 21'' bewegt werden. Die zweite Versatzlinie 21' ' verläuft vorteilhaft vollständig auf einer Seite der ersten Versatzlinie 21'; es ist aber nicht notwendig, wenn auch vorteilhaft, dass der Abstand, den die zweite
Versatzlinie 21'' von der ersten Versatzlinie 21' aufweist, entlang der Linien konstant ist.
Es können auch mehr als zwei Schritte der Laserbearbeitung durchgeführt werden. Dazu können weitere, wiederum etwas weiter von der Trennlinie 21 beabstandete Versatzlinien definiert werden, entlang derer die Auftreffpunkte 13 der Laserpulse 12 auf dem Glaselement 2 über dessen Oberfläche 22 bewegt werden. Das gezielte Kontrollieren eins Versatzes oder mehrerer Versätze zwischen Schädigungen, die durch mehrfache
Laserbearbeitung mit unterschiedlichen Fokustiefen erzeugt werden, kann kombiniert werden mit der in Fig.7
dargestellten Laserbearbeitung bei der die Laserpulse 12 schräg auf die Oberfläche 22 des Glaselements 2 gerichtet werden. In der Praxis kann der Winkel, der zwischen der Lichteinfallsrichtung und der Oberflächennormalen 14 besteht, in der Regel nicht exakt auf Null Grad eingestellt werden. Insofern besteht genaugenommen regelmäßig ein (noch so) kleiner Winkel, so dass auch die Längsrichtungen der Schädigungskanäle regelmäßig einen gewissen Winkel
gegenüber der Oberflächennormalen 14 des Glaselements 2 aufweisen. Wie bei der Positionierung ist auch hier von einer statistischen Abweichung kleiner der
Ausrichtgenauigkeit auszugehen.
Fig.8e zeigt schräge Schädigungen 20 und 20' durch
zweimalige Laserbearbeitung eines Glaselements 2. Wiederum sind die Schädigungen 20 und 20' nicht genau auf einer Linie (bzw. genau in einer Fläche) sondern weisen einen gewissen Versatz zueinander auf. Dieser erschwert es wiederum, das Teilstück 4 von dem Hauptteil 3 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abzutrennen.
Wie Fig.8f zeigt, kann der Versatz allerdings vorteilhaft so eingestellt werden, dass sich die durch den Pfeil gekennzeichnete Vorzugsrichtung zum Abtrennen ergibt.
Entlang der Vorzugsrichtung kann das Teilstück 4 von dem Hauptteil 3 abgetrennt werden, ohne dass die Kanten, die durch den Versatz entstehen, störend wirken. Die beschriebene Weiterbildung der Erfindung beschränkt sich nicht nur auf zweimalige Laserbearbeitung mit schräg auf die Oberfläche 22 treffenden Laserpulsen 12. Es können auch drei oder noch mehr Laserbearbeitungsschritte in unterschiedlichen Fokustiefen durchgeführt werden. Fig.8g zeigt beispielhaft und schematisch den Schnitt durch ein Glaselement 2 nach dreimaliger Laserbearbeitung mit schräg auf die Oberfläche gerichteten Laserpulsen 12, die zu den Schädigungen 20, 20' und 20'' führen. Fig.8d zeigt
wiederum, wie die Versätze zwischen den Schädigungen 20 und 20' sowie zwischen den Schädigungen 20' und 20'' in dieser Weiterbildung der Erfindung so angeordnet werden können, dass sich eine durch den Pfeil gekennzeichnete
Vorzugsrichtung zum Abtrennen des Teilstücks 4 von dem
Hauptteil 3 ergibt. Die Versätze müssen in der Praxis nicht gleich groß sein.
Fig.10 zeigt zwei Sätze (Fig.10a und Fig.10b) aus jeweils zwei flächigen Glaselementen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind. Während der in Fig.10b gezeigte Satz aus zwei flächigen Glaselementen so ausgebildet ist, dass die zweidimensionale Form, die das eine der flächigen Glaselemente 2 in seiner Ebene aufweist, die
zweidimensionalen Form, die das andere der flächigen
Glaselemente 2' in seiner Ebene aufweist, vollständig umschließt, ist dies für den in Fig.10a gezeigten Satz aus zwei flächigen Glaselementen nicht der Fall. Für den in Fig.10b gezeigten Satz bedeutet dies, dass das Glaselement 2' ein zu dem Glaselement 2 passendes Innenstück ist. Für den in Fig.10a gezeigten Satz bedeutet dies, dass das Glaselement 2' ein zu dem Glaselement 2 passendes Teilstück ist, das hier als vorwiegend innenliegend bezeichnet werden kann .
Für beide gezeigten Sätze (Fig.10a und Fig.10b) gilt, dass das eine flächige Glaselement 2 zumindest theoretisch passgenau mit dem anderen flächigen Glaselement 2'
zusammengefügt werden könnte.
Jedes flächige Glaselement 2 (oder 2') eines Satzes verfügt über eine Kantenfläche 25 (oder 25' ) in welcher
nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen 26 (oder 26') vorhanden sind, die Vertiefungen in dieser Kantenfläche 25 (oder 25') bilden. Diese filamentförmigen Schädigungen können aus einer mikroperforierenden
Laserbearbeitung entsprechend dem erfindungsgemäßen
Verfahren hervorgehen.
Die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen 26 (oder 26') in einer Kantenfläche 25 (oder 25') eines flächigen Glaselements eines Satzes mit zwei flächigen
Glaselementen verläuft in Richtung von einer zur anderen Kante, welche den Übergang zwischen der Kantenfläche 25 (oder 25') und den Seitenflächen 29 (oder 29') und 30 (oder 30') des Glaselement bilden. Wenn ein Glaselement 2 (oder 2') eines Satzes zweier Glaselemente mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren herstellt wird, entspricht diese Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen 26 (oder 26') der Lichtausbreitungsrichtung der Laserpulse. Würde man die beiden flächigen Glaselemente 2 und 2' eines Satzes passgenau zusammenfügen, würden sich die
Glaselemente 2 und 2' an ihren Kantenflächen 25 und 25' berühren oder einander sehr nahe kommen. Es würden sich auch die Kanten 27 und 27' berühren oder sehr nahe kommen und außerdem die Kanten 28 und 28' berühren oder sehr nahe kommen. Die zweidimensionalen Flächen in den Ebenen der flächigen Glaselemente 2 und 2' würden beim Zusammenfügen der beiden Glaselemente 2 und 2' wie zwei Puzzleteile zusammenpassen .
Vorzugsweise stammen die beiden flächigen Glaselemente eines Satzes aus demselben Abtrennprozess . Das heißt, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde ein ursprüngliches flächiges Glaselement zerteilt in einen Hauptteil und ein Teilstück, welche zusammengenommen einen erfindungsgemäßen Satz flächiger Glaselemente bilden. Wenn die beiden flächigen Glaselemente eines Satzes aus
demselben Prozess stammen, ist eine ganz besonders hohe Passgenauigkeit gewährleistet, welche nochmals höher ist, als wenn aus mehreren äquivalenten Abtrennprozessen eine Teilstückreihe von untereinander äquivalenten Teilstücken und eine Hauptteilreihe von untereinander äquivalenten Hauptteilen erzeugt werden und aus einem beliebigen
Teilstück aus der Teilstückreihe und einem beliebigen
Hauptteil aus der Hauptteilreihe ein erfindungsgemäßer Satz flächiger Glaselemente hervorgeht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes flächige Glaselement 2 (oder 2') eines Satzes mit zwei flächigen Glaselementen über eine Kantenfläche 25 (oder 25' ) verfügt, in welcher zumindest ein Versatz 32 (oder 32'), das heißt eine Stufe, vorhanden ist, welche quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zu der
Längsrichtung der nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen 26 (oder 26') verläuft. Eine Illustration solcher flächigen Glaselemente 2 zeigt Fig.11.
Der zumindest eine Versatz 32 (oder 32') kann zu einer Rauheit R' der Kantenfläche 25 (oder 25' ) führen, die gegenüber der durch die filamentförmigen Schädigungen 26 (oder 26') bedingten Rauheit R erhöht ist.
Der zumindest eine Versatz stellt eine Stufe dar, die mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbar ist, so dass weiterhin von einer einzelnen Kantenfläche 25 (oder 25' ) gesprochen werden kann. Vorzugsweise stellt der zumindest eine Versatz eine Stufe von mindestens 5 Mikrometern und höchstens 50 Mikrometern dar.
Fig. IIa zeigt ein erfindungsgemäßes flächiges Glaselement 2, welches sich dadurch auszeichnet, dass in einer
Kantenfläche 25 nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen 26 vorhanden sind, die Vertiefungen in der Kantenfläche 25 bilden, wobei die Längsrichtung der
filamentförmigen Schädigungen 26 in Richtung von einer Kante 27 zur anderen Kante 28 verläuft, welche den Übergang zwischen der Kantenfläche 25 und den Seitenflächen 30 des flächigen Glaselements 2 bilden, und wobei die
Kantenfläche 25 einen entlang der gesamten Kantenfläche 25 verlaufenden Versatz 32 aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der filamentförmigen
Schädigungen 26 verläuft. Der Versatz verläuft vorzugsweise mit einer Abweichung von 20 Prozent in der Mitte der
Kantenfläche, das heißt mit einer Abweichung von 20 Prozent mittig zwischen den Kanten 27 und 28. Fig. IIb zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes flächiges Glaselement 2, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Kantenfläche 25 zwei entlang der gesamten Kantenfläche 25 verlaufende Versätze 32 aufweist, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der filamentförmigen
Schädigungen 26 verläuft. Die beiden Versätz verlaufen vorzugsweise mit einer Abweichung von 20 Prozent mit einem Abstand von einem Drittel bzw. zwei Dritteln der Breite 23 der Kantenfläche 25 von der Oberfläche 30 des
Glaselements 2.
Bezugszeichenliste
1 Laserbearbeitungsvorrichtung
10 Ultrakurzpulslaser
11 Fokussiereinrichtung
12 Laserpuls
13 Auftreffpunkte der Laserpulse auf dem Glaselement
14 Oberflächennormale des Glaselements
15 Lichteinfallsebene der Laserpulse
2 flächiges Glaselement
2' flächiges Glaselement
20, 20', 20'' filamentförmige Schädigungen
21, 21', 21'' Trennlinie
22 Oberfläche des Glaselements
23 Dicke des Glaselements
24 Spalt zwischen dem Teilstück und dem Hauptteil
25 Kantenfläche in der nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen vorhanden sind
25' Kantenfläche in der nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen vorhanden sind
26 filamentförmige Schädigungen an einer
Kantenfläche
26' filamentförmige Schädigungen an einer
Kantenfläche
27, 28 Kanten eines flächigen Glaselements, welche den
Übergang zwischen den Seitenflächen und einer diese Seitenflächen verbindenden Kantenfläche bilden
27', 28' Kanten eines flächigen Glaselements, welche den
Übergang zwischen den Seitenflächen und einer diese Seitenflächen verbindenden Kantenfläche bilden 29, 30 Seitenflächen eines flächigen Glaselements 29', 30' Seitenflächen eines flächigen Glaselements 32 Versatz in einer Kantenfläche
3 Hauptteil
31 Punkt im dem Hauptteil entsprechenden
zweidimensionalen Gebiet
4 abzutrennendes Teilstück
41 maximale Ausdehnung des Teilstücks entlang der ersten lateralen Dimension
42 maximale Ausdehnung des Teilstücks entlang der zweiten lateralen Dimension
43 Punkt im dem Teilstück entsprechenden
zweidimensionalen Gebiet
5 Hei z orrichtung
50 Heizfeld
6 erste laterale Dimension des Glaselements
7 zweite laterale Dimension des Glaselements

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Abtrennen eines Teilstücks (4) von einem flächigen Glaselement (2) entlang einer vorgesehenen Trennlinie (21), welche das Glaselement (2) in ein abzutrennendes Teilstück (4) und einen zu
verbleibenden Hauptteil (3) einteilt, wobei
- nebeneinander entlang der Trennlinie (21)
filamentförmige Schädigungen (20) im Volumen des Glaselements (2) erzeugt werden, und
- die Schädigungen (20) durch Laserpulse (12) eines Ultrakurzpulslasers (10) erzeugt werden, wobei das Material des Glaselements (2) für die Laserpulse (12) transparent ist, und
- die Laserpulse (12) im Volumen des Glaselements (2) ein Plasma erzeugen, welches die filamentförmigen Schädigungen (20) hervorruft, und
- die Auftreffpunkte (13) der Laserpulse (12) auf dem Glaselement (2) über dessen Oberfläche (22) entlang der Trennlinie (21) bewegt werden, und
- nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie (21) angeordneten filamentförmigen
Schädigungen (20) das Glaselement (2) im Bereich des Hauptteils (3) erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wird und/oder im Bereich des Teilstücks (4) abgekühlt und zum Zusammenziehen gebracht wird, so dass sich das Teilstück (4) entlang der Trennlinie (21) an den nebeneinander liegenden filamentförmigen Schädigungen (20) von dem Hauptteil (3) ablöst, wobei das Teilstück (4) und der Hauptteil (3) jeweils als Ganzes erhalten bleiben . Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, wobei nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie (21) angeordneten filamentförmigen Schädigungen ein Auftreffpunkt einer Laserstrahlung, vorzugsweise eines Kohlendioxidlasers, auf dem Glaselement (2) über dessen Oberfläche (22) entlang der Trennlinie (21) bewegt wird, so dass entlang der Trennlinie (21) lokale Zugspannungen im Glas hervorzurufen werden, um eine Rissbildung zwischen benachbarten
filamentförmigen Schädigungen zu bewirken.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glaselement (2) im Bereich des Hauptteils (3) erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wird und/oder im Bereich des Teilstücks (4) abgekühlt und zum
Zusammenziehen gebracht wird, wobei zwischen der durchschnittlichen Temperatur des Hauptteils und der durchschnittlichen Temperatur des Teilstücks eine Temperaturdifferenz hervorgerufen wird, die mindestens 150 Grad Celsius, vorzugsweise mindestens 200 Grad Celsius, besonders bevorzugt mindestens 300 Grad
Celsius beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glaselement (2) im Bereich des Hauptteils (3) erwärmt und zum Ausdehnen gebracht wird, und nachdem sich das Teilstück (4) entlang der Trennlinie (21) an den nebeneinander liegenden filamentförmigen
Schädigungen (20) von dem Hauptteil (3) abgelöst hat, der Hauptteil (3) unter Ausnutzung der erfolgten
Erwärmung thermisch vorgespannt wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Material des Glaselements (2) einen
Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der größer als 3*10~6 K 1, vorzugsweise größer als 4xl0~6 Kr1, besonders bevorzugt größer als 7χ10~6 K_1 ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glaselement (2) eine Dicke (23) von mindestens 2 Millimetern, vorzugsweise von mindestens 3
Millimetern, besonders bevorzugt von mindestens 4 Millimetern, noch bevorzugter von mindestens 5
Millimetern aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Teilstück (4), das von dem flächigen Glaselement (2) abgetrennt wird, entlang einer ersten lateralen Dimension (6) eine kleinste Abmessung (41) von
mindestens 5 Millimetern, vorzugsweise von mindestens 10 Millimetern, besonders bevorzugt von mindestens 20 Millimetern hat und das Teilstück entlang einer zweiten lateralen Dimension (7), die orthogonal zur ersten lateralen Dimension ist, eine kleinste
Abmessung (42) von mindestens 5 Millimetern,
vorzugsweise von mindestens 10 Millimetern, besonders bevorzugt von mindestens 20 Millimetern hat.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die kleinste Abmessung L des Teilstücks (4) in der Ebene des flächigen Glaselements (2), die
Temperaturdifferenz ÄT in Kelvin, die zwischen der durchschnittlichen Temperatur des Hauptteils und der durchschnittlichen Temperatur des Teilstücks hervorgerufen wird, der Wärmeausdehnungskoeffizient a, den das Material des Glaselements (2) besitzt, und die mittlere Rauheit R der Kantenfläche des Teilstücks, an der sich das Teilstück von dem Hauptteil abtrennt, die Ungleichung L-ΔΤ- > R erfüllt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das flächige Glaselement (2) durch die Trennlinie (21) so eingeteilt wird, dass der Hauptteil (3) in der Ebene des flächigen Glaselements (2) eine
zweidimensionale Form annimmt, die nicht sternförmig im mathematisch-topologischen Sinne ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das flächige Glaselement (2) durch die Trennlinie (21) so eingeteilt wird, dass der Hauptteil (3) das
Teilstück (4) in der Ebene des flächigen Glaselements (2) vollständig umschließt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei nebeneinander entlang einer von der Trennlinie (21) um mindestens 5 und höchstens 50 Mikrometer beabstandeten Versatzlinie (21') filamentförmige Schädigungen (20') im Volumen des Glaselements (2) erzeugt werden, deren Projektion auf die Längsrichtung der entlang der
Trennlinie (21) erzeugten filamentförmigen
Schädigungen (20) eine Überlappung mit den entlang der Trennlinie (21) erzeugten filamentförmigen
Schädigungen (20) von weniger als 200 Mikrometer aufweisen . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Laserpulse (12) schräg auf die Oberfläche (22) des Glaselements (2) gerichtet werden, so dass die
Lichtausbreitungsrichtung der Laserpulse (12) und damit auch die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen (20) schräg zur Oberfläche (22) verlaufen und außerdem die Trennlinie (21) schräg, vorzugsweise senkrecht zur Lichteinfallsebene (15) verläuft.
Satz mit zwei flächigen Glaselementen (2, 2'),
herstellbar mit einem Verfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweidimensionale Form, die das eine der flächigen Glaselemente (2) in seiner Ebene aufweist, komplementär ist zu der
zweidimensionalen Form, die das andere der flächigen Glaselemente (2') in seiner Ebene aufweist, und wobei zwei Kanten (27, 28) des einen flächigen Glaselements (2), welche den Übergang zwischen den Seitenflächen (29, 30) und einer diese Seitenflächen (29, 30) verbindenden Kantenfläche (25) bilden, jeweils eine gleiche Form aufweisen, wie zwei Kanten (27', 28') des anderen flächigen Glaselements (2'), welche den
Übergang zwischen den Seitenflächen (29', 30') und einer diese Seitenflächen (29', 30') verbindenden Kantenfläche (25' ) bilden, und wobei in diesen
Kantenflächen (25, 25' ) der zwei flächigen
Glaselemente (2, 2') jeweils nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen (26, 26') vorhanden sind, die Vertiefungen in diesen Kantenflächen (25, 25' ) bilden, wobei die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen (26, 26') jeweils in Richtung von einer Kante (27, 27') zur anderen Kante (28, 28') verläuft.
14. Satz mit zwei flächigen Glaselementen (2, 2'), gemäß dem vorstehenden Anspruch, wobei die zweidimensionale Form, die das eine der flächigen Glaselemente (2) in seiner Ebene aufweist, die zweidimensionalen Form, die das andere der flächigen Glaselemente (2') in seiner Ebene aufweist, vollständig umschließt.
15. Satz mit zwei flächigen Glaselementen (2, 2'), gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, wobei das eine der flächigen Glaselemente (2) thermisch
vorgespannt ist.
16. Flächiges Glaselement (2), herstellbar mit einem
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei in einer Kantenfläche (25) des flächigen Glaselements (2) nebeneinander verlaufende filamentförmige Schädigungen (26) vorhanden sind, welche Vertiefungen in der
Kantenfläche (25) bilden, und wobei die Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen (26) in Richtung von einer Kante (27) zur anderen Kante (28), welche den Übergang zwischen der Kantenfläche (25) und den
Seitenflächen (30) des flächigen Glaselements (2) bilden, verläuft, und wobei die Kantenfläche (25) einen entlang der gesamten Kantenfläche (25)
verlaufenden Versatz (32) aufweist, welcher im
Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der filamentförmigen Schädigungen (26) verläuft. 17. Verfahren zum Entfernen eines Teilstücks (4) von einem flächigen Glaselement (2) entlang einer vorgesehenen Trennlinie (21), welche das Glaselement (2) in das zu entfernende Teilstück (4) und einen zu verbleibenden Hauptteil (3) einteilt, wobei
- nebeneinander entlang der Trennlinie (21)
filamentförmige Schädigungen (20) im Volumen des Glaselements (2) erzeugt werden, und
- die Schädigungen (20) durch Laserpulse (12) eines Ultrakurzpulslasers (10) erzeugt werden, wobei das Material des Glaselements (2) für die Laserpulse (12) transparent ist, und
- die Laserpulse (12) im Volumen des Glaselements (2) ein Plasma erzeugen, welches die filamentförmigen Schädigungen (20) hervorruft, und
- die Auftreffpunkte (13) der Laserpulse (12) auf dem Glaselement (2) über dessen Oberfläche (22) entlang der Trennlinie (21) bewegt werden, und
- nach dem Einfügen der nebeneinander entlang der Trennlinie (21) angeordneten filamentförmigen
Schädigungen (20) das Glaselement (2) vorgespannt wird, und
- nach dem Vorspannen des Glaselements (2) im Bereich des Teilstücks (4) eine Rissbildung ausgelöst wird, deren Ausbreitung durch die entlang der Trennlinie (21) aufgereihten nebeneinander liegenden
filamentförmigen Schädigungen (20) begrenzt wird, so dass das Teilstück (4) entlang der Trennlinie (21) an den nebeneinander liegenden filamentförmigen
Schädigungen (20) von dem Hauptteil (3) entfernt werden kann, wobei der Hauptteil (3) als Ganzes erhalten bleibt.
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JP2018501293A JP6768781B2 (ja) 2015-07-15 2016-07-06 面状のガラス部材から部分片をレーザアシストにより切り離すための方法および装置
EP19186237.4A EP3590898B1 (de) 2015-07-15 2016-07-06 Komplementäre teilstücke eines flächigen glaselements
CN201680041890.8A CN107848861B (zh) 2015-07-15 2016-07-06 激光辅助地将子部分从扁平的玻璃元件上分离的方法和装置
US15/871,716 US11572301B2 (en) 2015-07-15 2018-01-15 Method and device for laser-assisted separation of a portion from a sheet glass element
US18/150,122 US12037279B2 (en) 2015-07-15 2023-01-04 Method and device for laser-assisted separation of a portion from a sheet glass element

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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017192835A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 Corning Incorporated Laser cutting and removal of contoured shapes from transparent substrates
CN110015839A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 肖特股份有限公司 用于制造玻璃前体和玻璃制品的方法和设备
DE102018109820A1 (de) 2018-04-24 2019-10-24 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glashohlkörperprodukten sowie Glashohlkörperprodukte und deren Verwendung
EP3590898A1 (de) 2015-07-15 2020-01-08 Schott AG Komplementäre teilstücke eines flächigen glaselements
US11130701B2 (en) 2016-09-30 2021-09-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
US11148225B2 (en) 2013-12-17 2021-10-19 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11186060B2 (en) 2015-07-10 2021-11-30 Corning Incorporated Methods of continuous fabrication of holes in flexible substrate sheets and products relating to the same
US11345625B2 (en) 2013-01-15 2022-05-31 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for the laser-based machining of sheet-like substrates
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US11697178B2 (en) 2014-07-08 2023-07-11 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
US11713271B2 (en) 2013-03-21 2023-08-01 Corning Laser Technologies GmbH Device and method for cutting out contours from planar substrates by means of laser
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015120950B4 (de) 2015-12-02 2022-03-03 Schott Ag Verfahren zum lasergestützten Ablösen eines Teilstücks von einem flächigen Glas- oder Glaskeramikelement, flächiges zumindest teilweise keramisiertes Glaselement oder Glaskeramikelement und Kochfläche umfassend ein flächiges Glas- oder Glaskeramikelement
US11419231B1 (en) 2016-09-22 2022-08-16 Apple Inc. Forming glass covers for electronic devices
US11535551B2 (en) 2016-09-23 2022-12-27 Apple Inc. Thermoformed cover glass for an electronic device
US11565506B2 (en) 2016-09-23 2023-01-31 Apple Inc. Thermoformed cover glass for an electronic device
US10800141B2 (en) 2016-09-23 2020-10-13 Apple Inc. Electronic device having a glass component with crack hindering internal stress regions
DE102017208290A1 (de) 2017-05-17 2018-11-22 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks entlang einer vorbestimmten Bearbeitungslinie
CN115259646B (zh) 2017-05-19 2024-05-17 肖特股份有限公司 一种包括玻璃或玻璃陶瓷的组件及用于生产该组件的方法
US10689286B2 (en) * 2017-10-13 2020-06-23 Seagate Technology Llc Separation of glass shapes using engineered induced thermal gradients after process cutting
WO2019151185A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
US12202759B2 (en) * 2018-02-26 2025-01-21 Corning Incorporated Methods for laser forming transparent articles from a transparent mother sheet and processing the transparent articles in-situ
WO2020021705A1 (ja) 2018-07-27 2020-01-30 Hoya株式会社 ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法
CN109095765A (zh) * 2018-09-21 2018-12-28 杨晓明 一种玻璃加工设备及玻璃加工方法
CN109160722A (zh) * 2018-09-21 2019-01-08 杨晓明 一种玻璃分离设备及玻璃分离方法
US11420900B2 (en) 2018-09-26 2022-08-23 Apple Inc. Localized control of bulk material properties
JP2021516159A (ja) * 2019-02-12 2021-07-01 ハンズ レーザー テクノロジー インダストリー グループ カンパニー リミテッド 硬脆材料製品の加工方法、装置及びシステム
JP7242362B2 (ja) * 2019-03-18 2023-03-20 キオクシア株式会社 半導体装置の製造方法
DE102019113635A1 (de) 2019-05-22 2020-11-26 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Glaselementen
US11680010B2 (en) 2019-07-09 2023-06-20 Apple Inc. Evaluation of transparent components for electronic devices
DE102019215264A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 Flabeg Deutschland Gmbh Scheibenförmiges Glaselement und Verfahren zum Vereinzeln eines Glassubstrats in eine Mehrzahl von derartigen Glaselementen
WO2021100480A1 (ja) * 2019-11-21 2021-05-27 Ａｇｃ株式会社 ガラス板の加工方法、ガラス板
DE112020005047T5 (de) * 2019-11-21 2022-11-03 AGC Inc. Glasplattenverarbeitungsverfahren und glasplatte
KR20210110510A (ko) * 2020-02-28 2021-09-08 쇼오트 아게 유리 부재의 분리 방법 및 유리 서브부재
ES2976069T3 (es) 2020-03-06 2024-07-22 Schott Ag Procedimiento para la preparación y/o realización de la separación de un elemento de sustrato y un elemento parcial de sustrato
US11460892B2 (en) 2020-03-28 2022-10-04 Apple Inc. Glass cover member for an electronic device enclosure
CN115955798A (zh) 2020-03-28 2023-04-11 苹果公司 用于电子设备壳体的玻璃覆盖构件
US11666273B2 (en) 2020-05-20 2023-06-06 Apple Inc. Electronic device enclosure including a glass ceramic region
DE102020123928A1 (de) 2020-09-15 2022-03-17 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Zuschneiden von Glasfolien
FR3118025B3 (fr) 2020-12-17 2022-12-09 Arc France Procédé de fabrication d’un article creux en verre
CN116635340B (zh) 2020-12-17 2025-12-09 苹果公司 用于便携式电子设备的玻璃部件的形成和粘结
US12065372B2 (en) 2020-12-17 2024-08-20 Apple Inc. Fluid forming a glass component for a portable electronic device
CN116783152A (zh) 2020-12-23 2023-09-19 苹果公司 用于电子设备的透明部件的基于激光的切割
CN117120385A (zh) * 2021-03-31 2023-11-24 豪雅株式会社 环形玻璃基板的制造方法、环形玻璃基板和制造磁盘用玻璃基板的方法
CN115215538A (zh) * 2021-04-15 2022-10-21 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种玻璃的激光切孔方法及激光切割装置
CN113333967A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 浙江华工光润智能装备技术有限公司 一种激光切割玻璃的裂片方法及裂片装置
CN114131213A (zh) * 2021-11-10 2022-03-04 江苏大学 一种透明材料封闭图形空心结构的激光改质切割与自动分离的方法
EP4353690A1 (de) 2022-10-14 2024-04-17 NKT Photonics A/S System und verfahren zur verarbeitung eines transparenten materials
DE102023100535A1 (de) * 2023-01-11 2024-07-11 Schott Ag Verfahren zum Zerteilen von Werkstücken aus sprödhartem Material und verfahrensgemäß herstellbare Elemente
DE102023100969A1 (de) * 2023-01-17 2024-07-18 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zur Laserbearbeitung
JP2026509397A (ja) 2023-03-15 2026-03-19 エージーシー グラス ユーロップ 化学強化ガラスシート物品に内孔を作る方法
KR102859341B1 (ko) * 2024-06-12 2025-09-15 (주)엠케이켐앤텍 수율 향상을 위한 유리 절단 공정 방법 및 이를 이용한 유리 기판
DE102024119224A1 (de) * 2024-07-05 2025-07-31 Schott Ag Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks aus sprödhartem Material

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012006736A2 (en) 2010-07-12 2012-01-19 Filaser Inc. Method of material processing by laser filamentation
US20140027951A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 Raydiance, Inc. Cutting of brittle materials with tailored edge shape and roughness
DE102012110971A1 (de) 2012-11-14 2014-05-15 Schott Ag Trennen von transparenten Werkstücken
EP2754524A1 (de) * 2013-01-15 2014-07-16 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2781296A1 (de) 2013-03-21 2014-09-24 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Ausschneiden von Konturen aus flächigen Substraten mittels Laser
US20150166393A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser cutting of ion-exchangeable glass substrates
US20150165560A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes

Family Cites Families (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US442719A (en) * 1890-12-16 richards
US4285728A (en) 1975-02-06 1981-08-25 Owens-Illinois, Inc. Method of making low expansion crystallized glass-ceramics and telescope mirror blanks made thereby
FR2341525A1 (fr) 1976-02-19 1977-09-16 Corning Glass Works Procedure d'obtention de vitroceramiques transparentes incolores et vitroceramiques ainsi obtenues
US4273586A (en) 1980-06-23 1981-06-16 Corning Glass Works Tinted glassware
US4467168A (en) 1981-04-01 1984-08-21 Creative Glassworks International Method of cutting glass with a laser and an article made therewith
US4526872A (en) 1983-05-06 1985-07-02 Corning Glass Works Transparent glass-ceramic of light brown color and method of making
JP2621401B2 (ja) 1988-08-17 1997-06-18 日本板硝子株式会社 有色の低膨張透明結晶化ガラス
US5179045A (en) 1991-08-30 1993-01-12 Corning Incorporated Colored glass-ceramic
US5491115A (en) 1994-07-18 1996-02-13 Corning Incorporated Colored glass-ceramics and method
JP4000500B2 (ja) 1999-08-02 2007-10-31 日本電気硝子株式会社 Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス及び結晶性ガラス
AU2001261402A1 (en) 2000-05-11 2001-11-20 Ptg Precision Technology Center Limited Llc System for cutting brittle materials
US20050044895A1 (en) * 2002-04-16 2005-03-03 Central Glass Company, Limited Method for putting color to glass or erasing color from colored glass
EP1742253B1 (de) 2004-03-30 2012-05-09 Hamamatsu Photonics K.K. Laserverarbeitungsverfahren
JP4781661B2 (ja) 2004-11-12 2011-09-28 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP2007165850A (ja) 2005-11-16 2007-06-28 Denso Corp ウェハおよびウェハの分断方法
FR2907776B1 (fr) 2006-10-27 2009-02-06 Snc Eurokera Soc En Nom Collec Vitroceramique de beta-quartz bleues, articles en lesdites vitroceramiques; procede de fabrication
DE102007036407B4 (de) 2007-02-28 2010-01-28 Schott Ag Verfahren zur Herstellung einer beschichteten dreidimensional verformten Scheibe aus Glaskeramik
US7507681B2 (en) 2007-02-28 2009-03-24 Eurokera Glass-ceramic, articles and fabrication process
DE102009013127C5 (de) 2009-03-13 2024-12-19 Schott Ag Transparente, eingefärbte Kochfläche und Verfahren zum Anzeigen eines Betriebszustandes einer solchen
FR2962192B1 (fr) 2010-06-30 2014-02-07 Eurokera Dispositif de cuisson comprenant une plaque en verre ou vitroceramique, du type possedant au moins un moyen de masquage d'elements internes recouverts par la plaque
DE102010025969A1 (de) * 2010-07-02 2012-01-05 Schott Ag Locherzeugung mit Mehrfach-Elektroden
DE102010032113B9 (de) 2010-07-23 2017-06-22 Schott Ag Transparente oder transparente eingefärbte Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik mit einstellbarer thermischer Ausdehnung und deren Verwendung
DE202011052226U1 (de) 2010-12-08 2012-01-16 Schott Ag Anzeigevorrichtung, insbesondere für Kochflächen
WO2013011897A1 (ja) 2011-07-15 2013-01-24 旭硝子株式会社 結晶化ガラス筐体
DE102011084128A1 (de) * 2011-10-07 2013-04-11 Schott Ag Verfahren zum Schneiden eines Dünnglases mit spezieller Ausbildung der Kante
US9492990B2 (en) * 2011-11-08 2016-11-15 Picosys Incorporated Room temperature glass-to-glass, glass-to-plastic and glass-to-ceramic/semiconductor bonding
FR2997391B1 (fr) 2012-10-30 2014-11-21 Eurokera Plaque en verre pour dispositif de cuisson par induction
WO2014079478A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials
US10179374B2 (en) * 2013-02-04 2019-01-15 Newport Corporation Method and apparatus for laser cutting transparent and semitransparent substrates
FR3002532B1 (fr) 2013-02-28 2015-02-27 Eurokera Vitroceramique du type aluminosilicate de lithium contenant une solution solide de beta-spodumene
KR20150133857A (ko) * 2013-04-15 2015-11-30 쇼오트 아게 유리 및 유리 세라믹스의 투과율 변경 방법 및 이 방법에 따라 제조될 수 있는 유리 또는 유리 세라믹 물품
US9102007B2 (en) * 2013-08-02 2015-08-11 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for performing laser filamentation within transparent materials
US9102011B2 (en) * 2013-08-02 2015-08-11 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for non-ablative, photoacoustic compression machining in transparent materials using filamentation by burst ultrafast laser pulses
DE102013216736B9 (de) 2013-08-22 2016-12-15 Schott Ag Verfahren zur Ermittlung eines Prozessfensters sowie Verfahren zur Herstellung einer Glaskeramik
US10017410B2 (en) * 2013-10-25 2018-07-10 Rofin-Sinar Technologies Llc Method of fabricating a glass magnetic hard drive disk platter using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US9517929B2 (en) * 2013-11-19 2016-12-13 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method of fabricating electromechanical microchips with a burst ultrafast laser pulses
US10005152B2 (en) * 2013-11-19 2018-06-26 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for spiral cutting a glass tube using filamentation by burst ultrafast laser pulses
US11053156B2 (en) * 2013-11-19 2021-07-06 Rofin-Sinar Technologies Llc Method of closed form release for brittle materials using burst ultrafast laser pulses
DE102013223637B4 (de) * 2013-11-20 2018-02-01 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Behandeln eines lasertransparenten Substrats zum anschließenden Trennen des Substrats
US10144088B2 (en) * 2013-12-03 2018-12-04 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for laser processing of silicon by filamentation of burst ultrafast laser pulses
US9676167B2 (en) * 2013-12-17 2017-06-13 Corning Incorporated Laser processing of sapphire substrate and related applications
US9815730B2 (en) * 2013-12-17 2017-11-14 Corning Incorporated Processing 3D shaped transparent brittle substrate
EP3083514B1 (de) * 2013-12-17 2019-03-06 Corning Incorporated 3d-glasherstellung und dazu gehörendem produkt
US9687936B2 (en) * 2013-12-17 2017-06-27 Corning Incorporated Transparent material cutting with ultrafast laser and beam optics
US20150165563A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Stacked transparent material cutting with ultrafast laser beam optics, disruptive layers and other layers
US9701563B2 (en) * 2013-12-17 2017-07-11 Corning Incorporated Laser cut composite glass article and method of cutting
US10442719B2 (en) * 2013-12-17 2019-10-15 Corning Incorporated Edge chamfering methods
TWI730945B (zh) * 2014-07-08 2021-06-21 美商康寧公司 用於雷射處理材料的方法與設備
CN107073641B (zh) 2014-07-14 2020-11-10 康宁股份有限公司 接口块；用于使用这种接口块切割在波长范围内透明的衬底的系统和方法
WO2016010949A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Corning Incorporated Method and system for forming perforations
KR20170028943A (ko) * 2014-07-14 2017-03-14 코닝 인코포레이티드 조정가능한 레이저 빔 촛점 라인을 사용하여 투명한 재료를 처리하는 방법 및 시스템
EP3169479B1 (de) * 2014-07-14 2019-10-02 Corning Incorporated Verfahren und system zum stoppen von inzidenter rissausbreitung in einem transparenten material
US9757815B2 (en) * 2014-07-21 2017-09-12 Rofin-Sinar Technologies Inc. Method and apparatus for performing laser curved filamentation within transparent materials
US9873628B1 (en) * 2014-12-02 2018-01-23 Coherent Kaiserslautern GmbH Filamentary cutting of brittle materials using a picosecond pulsed laser
DE102014226986B9 (de) 2014-12-23 2017-01-12 Schott Ag Glaskeramisches Substrat aus einer transparenten, eingefärbten LAS-Glaskeramik und Verfahren zu dessen Herstellung
US11773004B2 (en) * 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
DE102015111490A1 (de) 2015-07-15 2017-01-19 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum lasergestützten Abtrennen eines Teilstücks von einem flächigen Glaselement
US20170197868A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Apple Inc. Laser Processing of Electronic Device Structures
DE102016101066B3 (de) 2016-01-21 2017-02-23 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines vorzugsweise nicht eingefärbten glaskeramischen Materials mit geringem Streulichtanteil sowie verfahrensgemäß hergestelltes glaskeramisches Material und dessen Verwendung
KR20190035805A (ko) * 2016-07-29 2019-04-03 코닝 인코포레이티드 레이저 처리를 위한 장치 및 방법
DE102017100015A1 (de) * 2017-01-02 2018-07-05 Schott Ag Verfahren zum Trennen von Substraten
DE102017206461B4 (de) * 2017-04-13 2019-05-02 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zum laserbasierten Trennen eines transparenten, sprödbrechenden Werkstücks
DE202018100558U1 (de) 2017-08-30 2018-02-15 Schott Ag Eingefärbte transparente Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik
DE102018110855A1 (de) 2017-12-22 2018-06-28 Schott Ag Glaskeramik mit reduziertem Lithium-Gehalt
DE202018102533U1 (de) 2017-12-22 2018-06-12 Schott Ag Einrichtungs- und Ausstattungsgegenstände für Küchen oder Labore mit Anzeigeeinrichtung
DE102018110908A1 (de) 2017-12-22 2018-06-21 Schott Ag Transparente, eingefärbte Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung der Glaskeramik
US11087975B1 (en) * 2018-07-02 2021-08-10 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Method for fabrication of orientation-patterned templates on common substrates
EP3984970B1 (de) * 2020-10-14 2026-02-25 Schott Ag Verfahren zur verarbeitung von glas durch alkalische ätzung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012006736A2 (en) 2010-07-12 2012-01-19 Filaser Inc. Method of material processing by laser filamentation
US20140027951A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 Raydiance, Inc. Cutting of brittle materials with tailored edge shape and roughness
DE102012110971A1 (de) 2012-11-14 2014-05-15 Schott Ag Trennen von transparenten Werkstücken
EP2754524A1 (de) * 2013-01-15 2014-07-16 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2781296A1 (de) 2013-03-21 2014-09-24 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Ausschneiden von Konturen aus flächigen Substraten mittels Laser
US20150166393A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser cutting of ion-exchangeable glass substrates
US20150165560A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11345625B2 (en) 2013-01-15 2022-05-31 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for the laser-based machining of sheet-like substrates
US11713271B2 (en) 2013-03-21 2023-08-01 Corning Laser Technologies GmbH Device and method for cutting out contours from planar substrates by means of laser
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US11148225B2 (en) 2013-12-17 2021-10-19 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11697178B2 (en) 2014-07-08 2023-07-11 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
US11186060B2 (en) 2015-07-10 2021-11-30 Corning Incorporated Methods of continuous fabrication of holes in flexible substrate sheets and products relating to the same
EP3590898A1 (de) 2015-07-15 2020-01-08 Schott AG Komplementäre teilstücke eines flächigen glaselements
WO2017192835A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 Corning Incorporated Laser cutting and removal of contoured shapes from transparent substrates
US11130701B2 (en) 2016-09-30 2021-09-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
CN110015839B (zh) * 2018-01-10 2022-08-19 肖特股份有限公司 用于制造玻璃前体和玻璃制品的方法和设备
CN110015839A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 肖特股份有限公司 用于制造玻璃前体和玻璃制品的方法和设备
DE102018109820A1 (de) 2018-04-24 2019-10-24 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glashohlkörperprodukten sowie Glashohlkörperprodukte und deren Verwendung
US12441648B2 (en) 2018-04-24 2025-10-14 Schott Ag Method and apparatus for producing hollow glass body products, and hollow glass body products and their use

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