1、概述
玻璃是一种重要的产业材料，应用在国民经济的诸多行业，如汽车业、建筑业、医疗、显示器、电子产品等，小到几微米的小型光学过滤器、笔记本电脑平板显示器的玻璃衬底，大到汽车业或建筑业等大规模制造领域所用的大尺寸的玻璃板。玻璃种类繁多，常见的为钠钙玻璃，也称为碱性玻璃，主要用于汽车业、建筑业及家用器具领域，一般厚度为1.6～10mm。厚度为1mm或不足1mm的玻璃称为硼硅玻璃或者非碱性玻璃，主要用于平板显示器与电子产品领域。
玻璃显著的特点是硬脆性，给加工带来很大的困难。传统的玻璃切割采用硬质合金或金刚石刀具，其切割流程一般为：首先用金刚石刀尖或硬质合金砂轮或高硬度金属轮，在玻璃的表面划出一条刻痕，再采用机械手段将玻璃沿着刻痕线分割开。用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划的过程中，产生沿着切割方向的切向张力，从而可使玻璃沿着划痕裂开。这种方法切割的结果是：边缘不平滑、有微小裂痕，材料上残存不对称边缘应力及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵，所以必须进行切后边缘的打磨与抛光，以强化边缘。另外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅助剂也有可能粘在成品边缘，需要过水清洗或超声波清洗等处理。后续处理工序以及低成品率（发生不确定的裂痕）等都将增加成品玻璃制品的造价。
当今，对于玻璃制品的质量要求越来越高，必须实现更为精密、细致的加工结果，因为传统工艺已经很难达到无微裂纹及边缘质量方面的要求，所以迫切需要玻璃切割的技术创新。激光切割技术已经成熟，在金属板材与管材、有机板材与管材等材料的切割方面，获得了成功的应用，使传统的制造技术得到了很大程度的改造与提升。而玻璃是无机材料，热传导率很低，从理论上讲用激光加工应该有较好的结果。这也就使得激光切割玻璃的技术发展起来。
2、激光切割玻璃的原理
激光切割玻璃的方法从原理上可以分为两种：一种是熔融（蒸发）切割法，另一种是裂纹控制法。
（1）熔融切割法
利用玻璃处在软化的温度下具有较好的塑性和延展性，用聚焦的CO2激光或者紫外激光照射到软化的玻璃表面，激光具有的较高的能量密度会导致玻璃融化，然后用气流吹走熔融的玻璃，产生沟槽，从而实现玻璃的熔融切割。
（2）裂纹控制法
这是一种常用的激光切割方法。1、对玻璃表面进行激光加热，较高的能量会使该处的温度急剧升高，表面产生较大的压应力，但该压应力不会使玻璃产生破裂；2、对该区域进行急剧的冷却，一般采用冷却气体或者冷却液，急剧的降温会使玻璃表面产生较大的温度梯度和较大的拉应力，这个拉应力会使玻璃表面沿着预定划线的方向开始破裂，实现玻璃的切割。
3、用于切割玻璃的激光选择
现在切割玻璃加工工艺一般都是选用CO2激光器。选择适宜的激光器，考虑的因素包括波长、输出功率、光束模式、灵活性、费用、可靠性以及是否利于系统集成等。CO?激光器发射的激光波长为10.6μm，而玻璃能强烈地吸收波长10.6μm的激光，几乎所有的激光能量都被玻璃表面15μm吸收层所吸收，所以玻璃激光切割系统都配置CO2激光器。关于激光功率正如前述，不需要很高，平均功率为100～500W（取决于玻璃的厚度）的CO2激光器都适用于玻璃切割应用。具体的器件可根据不同的情况，选择封离型玻璃管CO2激光器或CO2射频激光器。封离型玻璃管CO2激光器技术成熟，完全封离，不需要气体补充，不需要维修和定期维护，能满足玻璃切割的基本要求，且成本低，经济而实用；射频激光器的光束模式好，外型尺寸较小，集成简单，操作方便，激光器的输出灵活可控，输出的脉冲能量、脉宽以及重复频率等都可被实时控制，而不影响光束的聚焦，因而激光加工的参数可以根据不同种类、不同厚度的玻璃的特性进行实时优化。
