切割板材的方法和切割板材的装置与流程

本发明涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种切割板材的方法和切割板材的装置。

背景技术：

液晶玻璃基板生产线中需要使用高精度的碳化硅耐火材料。传统的碳化硅工件都是先做好工件的形状然后再烧结，烧结后的碳化硅具有超硬的材质特性，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉。液晶玻璃基板生产线中使用的碳化硅板形状各异，大小不一，需要进行切割处理。因碳化硅超硬的材质，使用常用切割工具进行常规的切割，在快要切透时经常产生切口崩裂，导致工件无法使用和切割工具磨损过快等情况，而无法完成切割加工任务。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种切割板材的方法和装置，使用该方法和装置能够将高强度的碳化硅板材切割成所需的形状和大小，并且能够避免切割过程中发生崩裂。

为了实现上述目的，本发明提供一种切割板材的方法，包括如下步骤：在板材表面上确定切割线；在所述板材的一侧表面上，沿着所述切割线切割第一凹槽，该第一凹槽的槽深小于所述板材厚度的一半；在所述板材的另一侧表面上，沿着所述切割线切割第二凹槽，该第二凹槽的槽深小于所述板材厚度的一半，以在切割面上形成在所述切割线的延伸方向上延伸的未切断的防崩裂部；沿着贯通所述板材的厚度的方向切割所述防崩裂部，以使所述防崩裂部在所述切割线的延伸方向上的长度逐渐缩短，直至完全切断。

优选地，在所述板材的厚度方向上，所述防崩裂部的厚度为3毫米至8毫米。

优选地，在切割所述第一凹槽和第二凹槽时，沿着所述切割线的延伸方向多次切割，每次切割的切入深度为0.02毫米至3毫米，直至达到预设的槽深；在切割所述防崩裂部时，每次切割的切入深度为0.02毫米至3毫米。

优选地，在切割所述第一凹槽和第二凹槽时，沿着所述切割线的切割速度为200毫米/分钟至2000毫米/分钟。

优选地，所述板材固定成与水平面形成10度到20度的夹角。

优选地，在切割所述防崩裂部时，切割方向与所述板材的表面形成20度至60度的夹角。

优选地，所述板材为碳化硅板。

本发明另一方面还提供一种切割板材的装置，包括：台面，该台面用于放置板材；夹具，该夹具用于将所述板材夹紧在所述台面上；以及刀具，该刀具设置在所述台面上方，至少能够沿着平行于所述板材的表面的方向高度可调地移动，以及能够沿着贯通所述板材的厚度的方向移动。

优选地，所述台面与水平面成角度地设置，以当所述板材夹紧在所述台面上时，所述板材与水平面之间形成10度到20度的夹角。

优选地，所述刀具包括切割刀片，所述切割刀片为树脂结合剂金刚石磨体刀片，所述切割刀片的转速为300转/分钟至3000转/分钟。

通过上述技术方案，本发明在切割板材时先在板材的两侧表面分别切割出第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的槽底部位保持不切断的状态，从而在切割面上形成在切割线的延伸方向上延伸的防崩裂部。之后，再单独对防崩裂部实施切割。藉此，可以避免常规手段切割高强度的板材时容易发生崩裂的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的切割板材的方法切割第一凹槽时的切割断面示意图，图中示出了切割轨迹；

图2是根据本发明的切割板材的方法切割第二凹槽时的切割断面示意图，图中示出了切割轨迹；

图3是根据本发明的切割板材的方法未切割防崩裂部时的切割断面示意图；

图4是根据本发明的切割板材的装置的立体结构示意图；

图5是根据本发明的切割板材的装置的俯视图；

图6是沿着图5所示的B-B线剖开的剖视图。

附图标记说明

100 板材 101 第一凹槽 102 第二凹槽

103 防崩裂部

2 台面 21 挡边 22 缺口

3 夹具 31 压板 32 螺栓

33 螺母 34 沉孔 35 垫片

36 垫块

4 刀具 41 切割刀片 42 基体

43 刀杆

5 切割轨迹

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图1至图3，本发明提供一种切割板材的方法。由于碳化硅板材质超硬不易切割，因此本发明提供的切割方法尤其适用于切割碳化硅板材，但不限于切割碳化硅板材，而是适用于所有强度大、切割易崩裂的板材。

根据本发明的实施方式，在切割板材100前，先在板材100的表面上确定切割线。确定切割线是为了给切割操作提供操作路径，使切割操作更加可靠。该切割线可以是直接划在板材100上的显性的线条，也可以是只划在施工图上而未划在板材100上的隐性的线条。

接下来，如图1至图3所示，在板材100的一侧表面上，沿着切割线切割出第一凹槽101。该第一凹槽101的槽深沿着板材100的厚度方向延伸，槽口位于板材100的表面上。根据本发明的实施方式，第一凹槽101的槽深小于板材100厚度的一半。也就是说，在切割第一凹槽101时，切割深度不超过板材100的一半的厚度。

切割好第一凹槽100后，在板材100的另一侧表面上，沿着切割线切割出第二凹槽102。该第二凹槽102也是槽深沿着板材100的厚度方向延伸，槽口位于板材100的另一侧表面上。根据本发明的实施方式，第二凹槽102的槽深小于板材100厚度的一半。也就是说，在切割第二凹槽102时，切割深度也不超过板材100的一半的厚度。

这样，如图3所示，在切割面上就形成了防崩裂部103。该防崩裂部103由第一凹槽101和第二凹槽102的槽底部的没有切断的部分形成，在切割线的延伸方向上延伸。由于切割第一凹槽101和第二凹槽102时都没有把板材100切透，因此在切割第一凹槽101和第二凹槽102的过程中不会发生崩裂现象。

接下来，根据本发明的实施方式，沿着贯通板材100的厚度的方向，逐渐切割防崩裂部103。此时的切割方向与切割第一凹槽101和第二凹槽102时的切割方向不同。切割第一凹槽101和第二凹槽102时，切割工具是沿着基本平行于板材100的表面的方向实施切割；而在切割防崩裂部103时，切割工具是沿着大致垂直于板材100的表面的方向实施切割。在切割防崩裂部103的过程中，防崩裂部103在切割线的延伸方向上的长度逐渐缩短。当该长度缩短至零时，防崩裂部103就完全切断；此时，板材100也被沿着切割线完全切断。

因此，本发明通过从板材100的两侧分别切割第一凹槽101和第二凹槽102，以及单独切割防崩裂部103，彻底避免了常规切割方式中容易在接近切透的部位发生崩裂的问题。因为，切割第一凹槽101和第二凹槽102时，都仅仅切入了不到板材100的一半厚度，这样，第一凹槽101和第二凹槽102的槽底就不会接近板材100的另一侧侧面，因此也就不会出现切口接近切透部位的情况，此过程中可以避免崩裂现象的发生。而防崩裂部103本身就位于切割面的中间部位，离板材100的两侧表面都比较远，因此在单独切割防崩裂部103时，也不会出现崩裂现象。

继续参考图1至图3，根据本发明的实施方式，在板材100的厚度方向上，防崩裂部103的厚度为3毫米至8毫米。更详细地，当板材100的厚度较厚，例如在30毫米以上时，防崩裂部103的厚度可以选择5毫米到8毫米。当板材100的厚度较薄，例如在30毫米以下时，防崩裂部103的厚度可以选择3毫米到5毫米。防崩裂部103的厚度选择适当，不仅有利便于对防崩裂部103实施切割，还有利于控制第一凹槽101和第二凹槽102的槽深。

根据本发明的实施方式，在切割第一凹槽101和第二凹槽102时，优选沿着切割线的延伸方向实施多次切割。如图1和图2中所示，切割轨迹5是由多组基本平行的轨迹线组成。优选地，每次切割的切入深度为0.02毫米至3毫米，来回往返逐渐切深，直至达到预设的槽深。这样多次往返切割，有利于控制切割工具的行进速度和切入深度，减少切割工具的磨损，保证切割质量。另外，根据本发明的实施方式，在切割防崩裂部103时，优选每次切割的切入深度为0.02毫米至3毫米。这样有利于控制切割工具的行进速度和切入深度，从而可以保证切割质量。另外，根据本发明的实施方式，在切割第一凹槽101和第二凹槽102时，沿着切割线的切割速度为200毫米/分钟至2000毫米/分钟。控制好该切割速度，可以避免切割工具磨损过快，并且保证切割质量。

根据本发明的实施方式，板材100固定成与水平面形成10度到20度的夹角。这样，在切割过程中产生的切割工具磨损颗粒和板材100的碎屑可以沿着倾斜面从高到低滑动。尤其是使用切削液的情况下，有利于切削液的流动，从而有利于排屑。另外，根据本发明的实施方式，在切割防崩裂部103时，切割方向与板材100的表面形成20度至60度的夹角。优选地，切割方向与板材100的表面形成大约45度的夹角。这样的切割方向使得防崩裂部103承受的切割力分布较为均匀，不会出现某个部位的应力集中而导致板材100崩裂。

参考图4至图6，本发明另一方面提供一种切割板材的装置。该装置包括用于放置板材100的台面2，和用于将板材100夹紧固定在台面2上的夹具3。该装置还包括设置在台面2上方的刀具4，该刀具4可以连接到机架上，并且能够从多个方向实施切割操作。根据本发明的实施方式，刀具4至少能够沿着基本平行于板材100的表面的方向移动，并且相对于板材100的表面的高度可调。这样，例如但不限于，该刀具4可以对板材100实施上述的切割第一凹槽101和第二凹槽102的操作。刀具4还应能够沿着贯通板材100的厚度的方向移动。这样，例如但不限于，该刀具可以对板材100实施上述的切割防崩裂部103的操作。

如图4所示，刀具4包括切割刀片41。根据本发明的实施方式，该切割刀片41为树脂结合剂金刚石磨体刀片，其强度显著高于常规的金刚石锯片的强度。刀具4还包括位于切割刀片41的内圈的基体42，该基体42优选为金属材质，从而保证刀具4的强度。金属基体42上连接有刀杆43，刀具4可以通过刀杆43安装到机架上。另外，根据本发明的实施方式，切割刀片41的转速优选为300转/分钟至3000转/分钟。有利于控制切割刀片41的行进速度和切入深度，减少磨损，保证切割质量。

如图4和图6所示，台面2与水平面成角度地设置。这样，当板材100夹紧在台面2上时，板材可以被固定为与水平面之间形成10度到20度的夹角。这样，在切割过程中产生的树脂结合剂金刚石磨体的磨损颗粒和板材100的碎屑可以沿着倾斜面从高到低滑动，有利于排屑。在台面2的较低的一端设置有挡边21，以止挡板材100防止其滑落。挡边21上设置有缺口22，这样当刀具4沿着基本平行于板材100的表面的方向移动切割板材100时，缺口22形成避让结构。

如图4至图6所示，台面2上设置有多套夹具3，用以夹紧板材100。夹具3包括压板31，压板31的一端设置有垫片35，例如但不限于是塑胶垫片，用以缓冲压紧力，保护板材100。压板31的另一端连接有垫块36，可以对压板31形成支撑，从而起到稳定压板31的作用。夹具3还包括螺栓32和螺母33。螺栓32的头部设置在沉孔34中，沉孔34具有防脱作用。螺栓32的尾部与螺母33配合，用以压紧压板31，进而压紧板材100。

在实施切割操作时，将板材31放置在台面2上，将压板31的设置有垫片35的一端压在板材100上。垫块36的厚度大致与板材100的厚度相等。将螺母33套在螺栓32上，拧紧螺母33使得压板31压紧板材100。

该切割板材的装置的其他实施方式与上述的切割板材的方法的实施方式相对应，此处不再赘述。切割板材的装置的实施方式和切割板材的方法的实施方式可以彼此任意组合，都在本发明的保护范围内。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。