本发明涉及一种以激光辅助的方式沿预定分离线从片状玻璃或玻璃陶瓷元件分离局部部段的方法，该分离线将玻璃或玻璃陶瓷元件分成待分离的局部部段和余留的主体部分。本发明还涉及一种包含可根据本发明的方法来作为主体部分生产的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的灶台。
背景技术：
从WO 2012/006736 A2已知，可以借助脉冲聚焦激光束在一个透明基板中制造长丝，并且由多根长丝形成的线路使基板分离成为可能。长丝在此通过高能短激光脉冲产生，其中假定非线性光学克尔效应导致激光束的自聚焦，这会形成等离子体。
DE 10 2012 110 971 A1描述了一种对透明工件的分离准备方法，其中沿着预定断裂线借助超短激光脉冲产生横向延伸穿过工件并彼此紧邻排列的长丝结构。该工件在后续步骤中被分离。
在玻璃元件或玻璃陶瓷元件较薄且分离线呈直线的情况下，激光成丝后续的分离设计简单。例如，通过施加足够的弯曲力矩可以实现分离。另一方面，当分离线弯曲时，分离更困难，具有彼此成角度的几个部分，或者甚至形成闭合线。后一种情况特别是在要产生内部截取部(也称为内部轮廓)时给出。
在EP 2 781 296 A1中可以找到一种从平坦基底分离内部轮廓的方法。在这种情况下，通过在基底上引导的激光束，沿轮廓线产生多个内部损伤(轮廓定义步骤)的单个区域，以及沿着多个轮廓线看，向待分离轮廓引导的、例如螺旋形或V形的开裂线部分(裂纹定义步骤)。此后，通过在所述基底上引导的材料去除激光束，沿着轮廓线的纵向但与其间隔开地和在待分离轮廓中延伸的去除线，基底材料在整个基底厚度伤被去除(材料去除步骤)。总体而言，该过程相对昂贵，因此在效率方面改进。另一个缺点是内部轮廓的破坏以及破坏性的颗粒和碎片，原因在于它们与残余基底的精确配合，这会增加清洁成本。
该方法也适用于厚玻璃元件或玻璃陶瓷元件，特别是那些厚度超过3毫米的厚玻璃元件或玻璃陶瓷元件。特别是在厚玻璃片情况下，在材料去除步骤中引起的内轮廓加热可以导致材料膨胀，该材料膨胀比通过所述材料的重力引起的隆起而形成间隙的所期望的效果更强。
在文件号为10 2015 111 490.9的专利申请中，提出了以激光辅助的方式分离片状玻璃元件的一局部部段的方法，其也适用于较厚的玻璃元件。玻璃元件在主体部分的区域中被加热并且膨胀和/或在该局部部段的区域中冷却并且收缩，使得该局部部段与主体部分分离。但是，该方法主要用于玻璃元件，而较少用于玻璃陶瓷件。另外，该方法可以进一步发展，特别是用于具有低热膨胀系数的材料和较小部分的分离。
同一申请人的文件号为10 2015 111 490.9的专利申请通过引用的方式合并于此。
技术实现要素：
因此，本发明的一个目的是提供一种有效的方法，其允许沿着非直线的、特别是强烈弯曲或甚至闭合的分离线将上述局部部段从片状玻璃或玻璃陶瓷元件上分离，使得不仅是被分离走的局部部段，而且余留的主体部分不继续被损坏。
该目的的一个方面是，也能够从具有低热膨胀系数的厚玻璃或玻璃陶瓷元件中分离较小的内部截取部。
该目的的另一个方面是，允许所述局部部段的清洁的、特别是无毛刺的分离，并且减少在被分离的局部部段和所述余留主体部分中的损坏开裂的风险。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。
本发明的方法用于沿着预定分离线(预定分离线将所述玻璃或玻璃陶瓷元件分成要分离的局部部段和要余留的主体部分)从片状玻璃或玻璃陶瓷元件分离局部部段。
所述预定分离线因此将片状元件分成两个完全定界的片状区域，使得沿着分离线能够完全从玻璃或玻璃陶瓷元件上分离所述局部部段。
根据本发明的方法基于如下事实，即在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的体积中产生沿着分离线彼此紧邻的丝状损伤，并且丝状损伤由激光的激光脉冲产生，特别是其中激光脉冲在玻璃元件的体积中产生等离子体，玻璃或玻璃陶瓷元件对激光脉冲是透明的，并且激光脉冲在玻璃元件或玻璃陶瓷元件上的入射点在其表面上沿着分离线移动。
根据本发明，在已经产生沿分离线彼此紧邻布置的丝状损伤之后，位于该局部部段的区域中的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料经历相变并且发生收缩，使得该局部部段沿着分离线在彼此紧邻布置的丝状损伤处从所述主体部分分离。换句话说，在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的所述局部部段的区域中可以经历相变和体积减小，其中尤其是由于材料的体积减小，发生分离。
优选地，相变的诱导原因在于相变材料的收缩。
因此在本发明的一个优选实施方式中规定，经历相变的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料转变成与起始相相比具有更高原子堆积度的相。
因此，经历相变的材料的原子可以在相变之后以比之前更小的体积进行布置。因此，原子的体积与原子所占用的体积之比，即原子堆积度或原子堆积效率可以增加。相变材料的粒子因此可以减小它们彼此之间的距离。相变材料因此具有比以前更高的密度。
特别优选地，经历相变的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料被转换成结晶相。结晶相通常是填充密度最高的状态。
特别优选将材料从非晶相转化为结晶相。换句话说，最初处于亚稳态的材料变成稳定或至少更稳定的状态。例如，可以将非晶材料转化为高石英混晶(HQMK)和/或热液石英混晶(KMK)。
典型地，玻璃元件或玻璃陶瓷元件的陶瓷化在所述局部部段的区域中开始或继续。这意味着，玻璃元件或玻璃陶瓷元件的非晶材料(其精细地分布在该局部部段的区域中)结晶。因此，形成了生长成微晶的晶核，或现有的微晶扩大。换句话说，该局部部段可以至少部分陶瓷化。例如，可以在所述局部部段的区域中产生精细地分布的HQMK相和/或KMK相，例如可以将玻璃元件或玻璃陶瓷元件的陶瓷化区域的体积的大约70％转变成微晶，并以及大约30％可以保持在非晶态。
陶瓷微晶通常具有负的热膨胀系数，使得可以通过加热也可以实现与温度相关的收缩。特别地，由于陶瓷微晶的负的热膨胀系数，玻璃元件或玻璃陶瓷元件的陶瓷化区域总体上可以实现非常小或趋于零的热膨胀系数。因此，可以引起陶瓷化基底区域相对于非陶瓷化基底区域的相对收缩，这受益于基底温度的提高。
例如，可以设置成，由所谓的毛坯玻璃，即用于陶瓷化工艺的非晶原料组成的片状玻璃元件通过陶瓷化转化成半结晶状态。陶瓷化的玻璃通常收缩1至2％。参见例如巴赫·克劳斯(主编)：Low Thermal Expansion Glass Ceramics，Springer-Verlag，第二版，2005，第43页，图2.23。优选的待处理的材料具有在毛坯玻璃生产阶段促进空间上均匀分布的局部液-液相分离、特别是液滴形成的组分。因此，要从其中分离所述局部部段的固体玻璃或玻璃陶瓷元件已经形成至少两相，其中这两相优选都是非晶的，但其化学组成不同。由于结晶可以特别地在这样的液滴内有目的地开始，所以可以有利地进行受控地结晶。
还可以规定，杂质被添加到毛坯玻璃中作为成核剂，该杂质在加热时沉淀并作用为晶核。
在本发明的一个优选实施例中，经历相变的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料被加热到相变温度，以引发相变。尽管通常也可以改变其他物理量以引发相变(例如压力)，但温度变化是特别有利的，因为温度是在实践中良好可控的强烈的状态变量。
加热至相变温度优选借助于电磁辐射，特别是借助于激光辐射例如电磁辐射，例如二氧化碳或二极管激光器来进行。例如，二极管激光器可以在如SCHOTT的体积着色玻璃陶瓷的情况下使用，其中约1000nm的波长和8至12％的体积份数的激光辐射的耦合是优选的。根据材料的吸收行为，还可以使用其他类型的激光器。例如，在2.9μm或5.6μm处的高吸收的情况下，可以使用诸如Nd-YAG激光器(1064nm)，Er：YAG激光器或HF或CO激光器(4.8μm至8.3μm)。
通过使用电磁辐射施加该材料，特别是可以有利地有针对性地局部加热所述局部部段内的特定位置处的材料，并使其相变。因此，能够给例如该局部部段的体积内的局部限定区域加载高温。
该相变温度(其特别可以被称为陶瓷化温度)可以是例如高于玻璃转化温度。
特别地，进一步规定，相变温度低于材料的熔化温度，特别是，该温度远低于材料的熔化温度。换句话说，特别是所述局部部段不被加热至熔化温度，因为这会导致由成丝化所限定的边缘的损失。因此加热至熔点也可能是不利的，因为可能再次损失期望的陶瓷化。相变温度优选比熔化温度低至少50℃，优选至少100℃，更优选至少150℃。
通过激光辐射作用的区域的陶瓷化优选一经在少于80秒，优选少于50秒，特别优选少于20秒之后就已发生。
所述相变温度下通常不会理解为恰好在相图中的相边界曲线上的温度，而是理解为实践中确定的温度，此时相变实际上以可控的时间尺度发生。具体而言，相变温度通常高于相边界曲线上的相变温度，以快速克服成核障碍。
为了有效地设计该过程，也可取的是，在激光照射的范围内，通过有针对的温度控制使得成核和随后的萌芽生长过程接近最佳状态。
因此，为了最佳成核，优选覆盖狭窄的温度走廊(Temperaturkorridore)。这尤其适用于在毛坯玻璃生产阶段引起液-液相分离的材料(液滴形成)。
优选地，导致非常致密的微晶或晶体分布。
可以规定，在使激光的入射点经过玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面时改变激光的功率，利用该功率将材料加热到相变温度。特别地，可以调节表面上的预定入射点处的局部温度(特别是表面温度)的激光功率。为此，可以测量玻璃元件或玻璃陶瓷元件的温度。这样的温度控制的实施例可以尤其包括高温计、热成像相机或其他例如用于测量局部温度的成像温度测量方法。目标温度可以特别通过两次热冲程进行调节。
可以提供激光功率的预限定的振荡，使得在激光器的各入射点处多次采用成核和晶种生长的最佳温度。当使用CO2激光器时，此措施特别有用。在CO2激光器中，通常发生激光辐射的表面吸收和所述衬底的穿过其厚度的后续加热。
如果发现材料在该局部部段的区域中体积减少，特别是如果发现与相变相关的或与相变材料的温度相关的收缩，则在该局部部段的材料中出现拉伸应力，这可能导致该局部部段的收缩。为了使该局部部段收缩，通常使得在所述局部部段的区域内的足够量的材料收缩。例如，可以规定，该局部部段的至少50％体积份被相变。通常，陶瓷化的百分比度特别取决于要去除的局部部段的尺寸和形状：随着局部部段体积减小，所需的陶瓷化程度增加。根据这些材料在该局部部段的区域中所处的位置，该局部部段可能会全部收缩或仅局部收缩。
由于该局部部段的收缩，拉伸应力可能再次出现在该局部部段的边缘处，特别是出现在丝状分离线处。玻璃元件或玻璃陶瓷元件中的这种在穿孔之上延伸的拉伸应力可能导致相邻丝状损伤之间形成断裂，使得该局部部段与主体部分分离。该局部部段的分离或分裂也被称为割开。如下面进一步描述的，可以可选地通过另外的所谓的割开步骤来完成或辅助主体部分和局部部段的分裂。
在任何情况下，根据本发明的特别是由于相变引起的所述局部部段区域中的材料的收缩，导致所述局部部段本身至少部分地收缩。因此，所述局部部段的区域中材料的收缩是该局部部段至少局部收缩的原因。因此，该局部部段至少经历了局部收缩。可以规定，该局部部段收缩至少1％，优选至少2％，更优选至少3％。
如果本发明的所述局部部段的区域中材料的收缩由相变决定，并且相变又通过材料的加热来决定，则该局部部段可以由于加热而首先膨胀。也就是说，加热区域可以首先变大，并且特别是在仅可以在有限范围内膨胀的置于内部的局部部段的情况下，提供作用在所述局部部段上(特别是在边缘上)的压缩应力。随着陶瓷化的开始，该区域可以收缩到小于初始尺寸的尺寸。
由于该局部部段至少局部收缩，该局部部段通常会失去或减少与主体部分的接触。所述局部部段的收缩因此导致该局部部段从主体部分脱离。
通过所述局部部段的收紧，即收缩进行脱离具有这样的优点，尤其是可以提供强弯曲的或封闭的分离线，并且因此所述局部部段可以被脱离或移除，这些局部部段主要或完全被平坦平面中的主体部分围绕。特别地，通过收缩位于内部的局部部段，在内部截取部和主体部分之间形成间隙，使得内部截取部可以从玻璃元件或玻璃陶瓷元件取出。特别有利的是，这样的主要的或完全的内部的局部部段也可以从厚的玻璃或玻璃陶瓷元件中移除。
通过在该局部部段的区域中引入一个或多个相变来引起该局部部段的收缩具有这样的优点，即，即使所述主体部分的预热和/或对所述局部部段的冷却不足，例如因为所述玻璃或玻璃陶瓷的热膨胀系数太低，在所述主体部分和所述局部部段之间产生所需的温差的产生不再可行，或者因为所述局部部段具有太小的尺寸，也能够实现所述局部部段相对于所述主体部分的足够的相对收缩。
根据本发明，当沿分离线分离所述局部部段时，至少主体部分作为整体保持在彼此紧邻布置的丝状损伤处。
因此，特别地，在主体部分内不发生激光成丝。相反，激光成丝的区域仅与主体部分在其边缘处接触。分离所述局部部段后，主体部分仅在边缘处具有由长丝引入的损伤。
在本发明的一个优选实施方式中，当在彼此紧邻布置的丝状损伤处沿着分离线分离所述局部部段时，局部部段和主体部分都保持为整体。
优选地，激光成丝仅发生在预期分离线的区域中。除了沿预定分离线引入长丝所引起的损坏之外，该局部部段和主体部分都不会损坏。因此，优选地，在分离之后，主体部分和局部部段仅在其切割边缘处具有由成丝引入的损伤。因此,尤其省略了局部部段内部的其它辅助成丝，它是设计成用来破坏局部部段。与具有这种辅助穿孔的工艺相比，这有利地降低了工艺的复杂性，并且最小化了损伤裂纹扩展到主体部分中的风险。
避免额外辅助穿孔的优点还在于，用于分离所需断裂线的拉伸应力在所需分离线处展示了它们的全部效果，并且不在额外辅助穿孔上分离。
优选地，一体式地获得主体部分和该局部部段，因为两个部分都可以进一步使用。根据使用分离方法的目的，主体部分、局部部段或两部分都可能是令人感兴趣的。如对主体部分感兴趣，则保留该局部部段是有利的，因为产生的残留物和碎片较少，而该局部部段又可用作起始材料，而无需熔化。如果两个部分都令人感兴趣，则优点是两个部分可以精确互补形状。
根据本发明的丝状损伤的产生基于激光器的使用，其优选地发出超短激光脉冲(UKP激光器)。激光脉冲通过与激光的相互作用区中的材料的局部破坏而沿着横穿片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的预定分离线精确地产生丝状损伤。丝状损伤通常形成为限定的线性损伤，其长度可以通过选择合适的脉冲能量和脉冲持续时间来影响。通过生产多个紧密间隔的长丝，实现材料的穿孔。
通过这种微穿孔，在该局部部段和主体部分的切割边缘处获得非常高的边缘质量。因此，根据本发明的方法代表了一种精密分离方法，该方法确保了高的边缘质量，并因此特别导致主体部分和局部部段的高弯曲强度。其原因是玻璃或玻璃-陶瓷材料的弯曲强度强烈地取决于切割边缘的性质。尽可能少且尽可能小的清洁边缘，优选地没有碎屑、凹口和其它凸起，显著地有助于降低破裂的风险。
通过根据本发明的方法在所述局部部段和主体部分上产生的分离边缘和分离表面的质量的特征尤其在于小于10微米、更优选小于5微米的碎屑和Rz值小于30微米、优选小于20微米、更优选小于10微米的粗糙度。
因此，所获得的边缘质量足够高，以至于随后的边缘打磨通常可以省去。这尤其是优于借助于激光器的升华切割的优点，其中由于在切割过程中去除材料而形成间隙，由此尽管可以直接去除内部截取部，但是会留下不清洁的边缘，这些边缘必须随后被研磨。升华切割也具有较长的处理时间。
在根据本发明的方法中由激光脉冲产生的丝状损伤通常形成为亚微米中空通道，即直径小于5微米、更优选小于2微米、最优选小于1微米的中空通道。优选地，生产具有至少200微米、更优选至少500微米的长度的长丝，以有助于该局部部段的分离。
对于长的丝状损伤的产生特别有利的是，超短脉冲激光器在所谓的连发脉冲模式中操作。在这种操作模式中，激光脉冲不是作为单个脉冲传送的，而是作为短的连续传送的脉冲的序列，这些脉冲一起形成脉冲包，即所谓的连发脉冲。因此，在本发明的一个改进中，超短脉冲激光器的操作以连发脉冲或脉冲包形式的激光脉冲的时间连续输送的形式提供，其中这些连发脉冲中的每一个优选分别产生丝状损伤之一。
这种脉冲包通常具有比常规单发操作中的单个脉冲稍大的能量。然而，连发脉冲的脉冲本身包含的能量明显小于单个脉冲。关于连发脉冲内的脉冲，可以规定脉冲能量是灵活可调的，特别是脉冲能量保持基本恒定，或者脉冲能量增加，或者脉冲能量减少。
根据本发明的合适激光源是波长为1064纳米的掺钕的钇-铝-石榴石激光器。特别地，激光源以在1kHz和1000kHz之间，优选在20kHz和120kHz之间，更优选在30kHz和110kHz之间，最优选在35kHz和105kHz之间的重复率工作。扫描速度可以优选地选择成使得取决于重复率，相邻丝状损伤之间的距离为至少1微米，优选地为至少3微米，更优选地为至少4微米，并且至多20微米，优选地至多10微米，最优选地至多7微米。
在这种情况下，激光脉冲的合适脉冲持续时间在小于100皮秒的范围内，优选小于10皮秒。脉冲持续时间也可以小于1皮秒。激光源的典型功率在20至300瓦的范围内是特别有利的。为了实现丝状损伤，根据本发明的有利改进，在连发脉冲中使用超过200微焦耳的脉冲能量，并且有利地还使用超过500微焦耳的总连发脉冲能量。
在以连发脉冲模式操作超短脉冲激光器的情况下，重复率是连发脉冲传送的重复率。脉冲持续时间基本上与激光器是以单脉冲模式还是以连发脉冲模式操作无关。连发脉冲内的脉冲通常具有与单脉冲模式中的脉冲类似的脉冲长度。
在本发明的一个实施方式中，玻璃元件或玻璃陶瓷元件的如下材料经受相变，所述材料精细地分布在所述局部部段的紧邻分离线延伸的边缘区域上。
局部部段的脱离通常可以通过陶瓷化实现，或通过通常在局部部段的区域中邻近分离线的边缘区(边缘带)中的部分相变来实现。由此，能够在边缘区域中实现该局部部段的收缩，这导致所述局部部段从主体部分的分离。
特别是对于足够大的局部部段，仅处理边缘区域就足够了。因此，优选地，玻璃元件或玻璃陶瓷元件的如下材料被相变，所述材料仅精细地分布在边缘区域上。与完全陶瓷化相比，可以节省时间和能量，即优化工艺。
举例来说，邻近分离线延伸的边缘区域可优选具有至多50毫米、特别优选至多30毫米、更优选至多15毫米的宽度。
然而，特别是对于内部的局部部段(内部几何形状)来说，应当注意的是，由于该局部部段的收缩而产生的该局部部段与主体部分之间的间隙宽度确保了，能够容易地移除该局部部段。因此，边缘区域(边缘带)也优选具有一定的最小宽度。例如，在分离线旁边延伸的边缘区域可以优选地具有至少5毫米的宽度，更优选地具有至少7.5毫米的宽度，甚至更优选地具有至少10毫米的宽度。
上述考虑，特别是对于内部截取部，可以概括如下。为此，符号γ表示收缩因子，其描述玻璃或玻璃陶瓷材料通过陶瓷化的收缩百分比。收缩因子γ优选为1％，更优选为2％，还优选为3％。此外，符号R表示边缘表面的平均粗糙度，在所述边缘表面处，所述局部部段沿着丝状分离线与所述主体部分分离。然后，特别是如果边缘表面垂直于玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面，则在分离线旁边延伸的被陶瓷化的边缘区域的宽度有利地至少为Rθ/2γ，并且进一步合适地至多为Rθ/γ，其中θ取值为1。否则，θ还可以优选地取与边缘表面相对于玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面的角度相关的区间[π/3、∞]中的值。
此外，应当注意，在待陶瓷化的边缘区域的宽度的上述最小值Rθ/2γ超过该局部部段的最大尺寸的一半的情况下，则使整个所述局部部段陶瓷化，是可取的。
在本发明的另一个实施方案中，玻璃元件或玻璃陶瓷元件的被精细地分布在整个局部部段上的材料经历相变。
特别地可以提出，使整个局部部段陶瓷化。通过材料的陶瓷化或一般相变可引起整个所述局部部段的收缩。结果，与仅在边缘处进行陶瓷化相比，可能发生更大的收缩。
如果该局部部段相对较小并且仅使边缘区域中的材料相变不再是足够的，则对整个所述局部部段进行处理是特别有利的。但是即使在所述局部部段较大情况下，也可以使整个局部部段陶瓷化，例如，因为所述局部部段作为玻璃陶瓷元件是令人感兴趣的。
在本发明的另一个实施方案中，在所述局部部段沿分离线在彼此紧邻布置的丝状损伤处与所述主体部分分离之后，位于所述主体部分的区域中的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料经历至晶相的相变。
特别地，在本发明的这种改进中提出，在主体部分的区域中引发或继续玻璃元件或玻璃陶瓷元件的陶瓷化。也就是说，它在精细地分布的非晶材料的主体部分上结晶。换句话说，主体部分是至少部分陶瓷化的。特别地，使均匀分布在整个主体部分上的材料结晶，即使其在整个主体部分中陶瓷化。特别是如果主体部分用作令人感兴趣的最终产品，例如炉灶面，并且应该被设计成具有特定性能、特别是具有低的热膨胀系数的玻璃陶瓷，则主体部分的陶瓷化可能是特别理想的。即使根据本发明，平面起始元件(其已经去除了所述局部部段)已经是玻璃陶瓷，也可能需要在主体部分的区域中继续陶瓷化，以便实现特定的期望的玻璃与结晶相的期望比率。
主体部分的陶瓷化可以以与所述局部部段相同的方式进行，例如通过施加电磁辐射(特别是激光辐射)以将材料加热到相变温度。当已经在所述局部部段的区域中进行了陶瓷化时，尤其可以希望以相同的方式对主体部分进行陶瓷化，特别是使用相同的工艺参数。因此，两部分，即主体部分和局部部段可以类似地被陶瓷化。这允许分离的局部部段和主体部分获得相同的特性。如果两个部分都作为最终产品而令人感兴趣，则这可能是理想的。
在本发明的一个改进中，玻璃元件或玻璃陶瓷元件，特别是在主体部分和/或局部部段的区域中，保持在高于室温和低于相变温度的表面温度下。
优选地，设置至少100摄氏度，更优选至少200摄氏度，更优选至少300摄氏度，最优选至少400摄氏度的表面温度，该表面温度优选至多800摄氏度，更优选至多700摄氏度，更优选至多600摄氏度。特别地，该表面温度可以通过在烘箱中加热玻璃元件或玻璃陶瓷元件实现，并且玻璃元件或玻璃陶瓷元件在表面温度情况下被保持，例如被局部陶瓷化。这里有利的是，至少将玻璃元件或玻璃陶瓷元件的那些区域保持在升高的表面温度下，在所述区域中材料被相变。
玻璃元件或玻璃陶瓷元件可以在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料经历相变之前被加热到相应的表面温度。因此玻璃元件或玻璃陶瓷元件可以保持在表面温度，而玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料经历相变。保持在表面温度下导致材料的加热，并因此导致整个体积中的温度升高，其中通常材料的激光照射的体积部分经历甚至更高的温度。
通过将玻璃元件或玻璃陶瓷元件至少分区域地保持在升高的温度下，可以有利的方式减少偶尔可能的损坏主体部分的风险。特别地，如果满足以下条件，则可以通过保持玻璃元件或玻璃陶瓷元件热度来保护主体部分:(1)加热该局部部段的区域中的相变材料以实现相变。(2)这种加热导致所述局部部段的热膨胀。(3)分离线分离玻璃元件或玻璃陶瓷元件，使得该局部部段至少部分地位于内侧，并且由于其热膨胀，在主体部分上施加压缩应力。如果玻璃元件或玻璃陶瓷元件被保持在高温下，使得其整体发生热膨胀，则这样的压缩应力可以以有利方式避免。
此外，通过将玻璃元件或玻璃陶瓷元件至少在某些区域保持在高温下，可以有利地使得拉伸应力(其最初在材料例如由于相变而收缩所处的地方局部出现)更好地分布在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的较大面积上。由此，特别是由于在所述局部部段的微观体积元件中的材料的收缩，而可以有利于实现所述局部部段更均匀的宏观收缩。另外，可以防止强烈的局部高拉伸应力而导致不希望的开裂而脱离丝状分离线，从而导致不合格。
在用于本发明的微穿孔中，除了微小的量外，没有从分离线上去除材料。插入丝状损伤后，要分离的两个部分基本上仍然彼此连接。因此，在执行微穿孔之后，沿着期望分离线存在预定断裂线，一旦在材料中产生适当的应力，材料可沿着该预定断裂线分离。
特别地，可以由预定断裂线处的局部部段的收缩引起的拉伸应力是合适的。如上所述，这可以已经在根据本发明的方法的上下文中由于局部部段区域中的材料收缩，特别是通过相变而完成。
然而，也可以进行额外的断裂步骤，优选在微穿孔之后和局部部段分离之前。在该断裂步骤中，在产生沿着分离线彼此紧邻布置的丝状损伤之后，激光辐射(优选为二氧化碳激光器的激光辐射)的入射点在玻璃元件或玻璃陶瓷元件上在其表面上沿着分离线移动，使得沿分离线在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的材料中产生局部拉伸应力，以便造成相邻丝状损伤之间的开裂。
由此，可以完成穿孔以形成至少部分的分离线，即可以实现所述局部部段从所述主体部分的至少部分分离或分裂。如果涉及通过断裂步骤的完整分离线，则根据本发明的后续收缩仅导致该局部部段从主体部分分离。这种收缩使得尤其可以容易地移除主体部分的内部的或与其倾斜的局部部段。
因此断裂步骤用于预分离。玻璃元件优选沿着分离线用CO2激光器照射，以便在分离线处在玻璃元件中产生热机械应力。结果，可以产生沿着分离线连接丝状损伤的裂纹，然而，这通常不会使损伤局部部段从主体部分脱离。
长丝结构本身和断裂步骤引起的材料中的额外开裂都会沿着分离线对材料造成预先损坏。
断裂的该方法步骤也可以通过在加热后进行局部冷却以提高材料中产生的拉伸应力来辅助。
在另一个实施方式中，合适的拉伸力为了沿着预定断裂线引起分离，也由主体部分和所述局部部段之间的温差引起。优选在主体部分的平均温度和该局部部段的平均温度之间产生温差，该温差取决于玻璃元件或玻璃陶瓷元件的热膨胀系数和该局部部段的尺寸，并且根据一个示例温差至少为150摄氏度，根据另一示例至少200摄氏度，根据又一个例子为至少300摄氏度。适当地，主体部分的平均温度高于该局部部段的平均温度。特别是考虑以下三种选择。
第一种可能性是，通过仅在主体部分的区域中加热元件来使主体部分膨胀，同时元件在所述局部部段的区域中不被加热。结果，该元件在主体部分的区域中比在该局部部段的区域中更多地膨胀。由此可以在玻璃元件中产生拉伸应力，通过该应力，所述局部部段沿着分离线与主体部分分离。因此，如果要将内部局部部段与元件分离，则可以加热基板，其中内部几何形状保持空缺，例如，做法是基板通过侧表面与加热板接触，加热板在内部几何形状中凹陷。因此，加热板可以具有适合于主体部分的形状的热场。
第二种可能性是，通过在主体部分的区域中加热所述元件来使主体部分膨胀，并通过在所述局部部段的区域中冷却来使元件收缩。通过这种方式，材料中的拉伸应力仍然可以增加。因此，例如元件在所述局部部段的区域中用空气或其他流体冷却，从而在内部几何形状的区域内额外地冷却。
第三种可能性是，通过仅在所述局部部段的区域中的冷却元件来使部件收缩，而元件在主体部分的区域中不被冷却。
上述三种可能性导致玻璃元件或玻璃陶瓷元件中的温度梯度，该温度梯度尤其在由分离线描述的预定断裂点上延伸。相应的拉伸应力可导致该局部部段沿着分离线在彼此紧邻布置的丝状损伤处与主体部分分离。
如果玻璃元件在主体部分的区域中被加热，则该步骤可以被集成到主体部分的可选后续钢化工艺或陶瓷化工艺中。
可以规定，在该局部部段已经沿着分离线在彼此紧邻布置的丝状损伤处与主体部分分离之后，利用加热完成对主体部分进行热钢化。这使得主体部分能够以节能的方式热钢化，即能源成本可以节省。
热钢化或热固化基于对待硬化的玻璃元件进行淬火。在这个工艺中，元件的表面首先冷却，而内部仍然是较暖或较软的相。内部与外部环境的温差，大于外部与外部环境的温差。玻璃元件的内部随后将收缩更多，但这通过已经坚固的表面被阻止。结果，在内部产生拉伸应力，而在表面产生压应力。
热钢化的优点在于，它是用于增加强度的相对便宜的方法。以这种方式，提供了一种用于分离和随后的钢化的有效方法。这提高了经济效益。另一方面，热钢化玻璃元件通常不能很好地切割和分离。然而，在本发明的该实施方式中，在钢化之后的微穿孔、切割和脱离不再是绝对必要的，因为所有必要的分离步骤可以事先在仍未应力化的玻璃元件中进行。
紧接在分离之后的加热局部部段的钢化特别是通过精细分离方法借助成丝化实现，从而获得高的边缘质量。特别是，这不需要打磨或以其他方式处理由该局部部段与主体部分分离而产生的边缘。
此外，还可以利用主体部分的加热，以便支持在局部部段脱离之后的主体部分的陶瓷化。如上所述，在陶瓷化期间增加的基底温度可以有助于局部产生的拉伸应力的空间分布，并且因此防止不希望的裂纹。这些优点因此可以同时以节能的方式实现。
在本发明的一个改进中，玻璃元件或玻璃陶瓷元件具有至少0.5毫米，优选至少2毫米，更优选至少3毫米，更优选至少4毫米的厚度。本发明的方法特别适用于具有上述厚度的片状元件，但也可以处理超过6甚至超过8毫米的厚度。
相反，通过传统的分离方法，例如施加弯矩，随着玻璃厚度的增加，玻璃或玻璃陶瓷沿着大致弯曲的、部分成角度的或甚至闭合的分离线的分离越来越困难。这是由于这样的事实，即在传统的分离方法中，随着基底厚度的增加，仍处于接触的部分之间倾斜的风险越来越大。因此，对于较厚的元件，以传统方式的安全分离可能变得困难或甚至不可能。如上所述，在EP2781296A1中描述的方法在厚基底情况下达到其极限。
玻璃元件或玻璃陶瓷元件进一步优选具有至多20毫米，更优选至多15毫米，特别优选至多10毫米的厚度。具有该最大厚度的玻璃元件或玻璃陶瓷元件仍然非常适合于通过根据本发明的方法分割和安全分离部件。
对于较厚的玻璃元件，通常不再可能或者至少不利于在一个处理步骤中在整个厚度上执行微穿孔或使得激光辐射的入射点沿着分离线单次移动。为了能够简单和安全地分离局部部段，更有利的是在不同的聚焦深度进行两次或更多次穿过。
通过本发明，尤其当片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件被分离线分开，使得该局部部段在片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的平面中呈现最大尺寸小于100毫米的二维形状时，可以有利地实现分离。如果最大尺寸小于80毫米，则特别可以分离。当最大尺寸小于60毫米时，特别可以分离。以特别有利的方式，即使当最大尺寸小于60且大于15毫米时也可以分离。此外，以特别有利的方式，即使最大尺寸小于15毫米并且大于10毫米，也可以实现分离。
因此，本发明尤其能够分离(非常)小的内部截取部，并且也能够从具有大厚度和/或低热膨胀系数的玻璃元件或玻璃陶瓷元件中引入。相反，在低热膨胀系数下，仅利用在主体部分和局部部段之间的温差工作的脱离方法在小的内部截取部情况下是困难的，因为所需的温差太大而以至于不再能实现，或者很难实现。
然而，如果要在片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的平面中分离的局部部段呈现二维形状，其最小尺寸大于5毫米，优选大于10毫米，更优选大于20毫米，这可以是有利的。最小尺寸应理解为平面中的最小特征长度尺寸。
在本发明的一个改进中，片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件被分离线分开，使得片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的平面中的主体部分呈现数学拓扑意义上非星形的二维形状。
在传统的分离方法中，沿大致弯曲或部分成角度的预定断裂线的局部部段的分离变得更加困难(分离线弯曲得越多或相应地成角度)。如果该局部部段部分地或几乎处于内侧，即分离线几乎闭合，则是特别困难的。
一个有用的标准是，对应于玻璃元件或玻璃陶瓷元件的主体部分的二维区域在数学上不再是星形区域。这意味着在这个二维区域内没有如下点，由所述点通过完全位于该区域中的直线可以到达区域的任何其他点。
如果玻璃元件或玻璃陶瓷元件的主体部分不是星形的，许多分离方法会遇到特别的困难。原因是传统的弯矩应用通常不再导致成功的分离或脱离。而且，在所使用的微穿孔中通过激光脉冲除去极少或未去除材料，因此通常不可能在成丝后立即除去非星形体局部部段。本发明的方法允许这样的移除并且同时确保非常高的边缘质量。
沿几乎闭合的分离线分离所述局部部段中的上述困难，当然更适用于完全闭合的分离线的情况。这对应于位于内部的局部部段的分离，即在片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件中制造孔或截取部，其中被分离部分被保留。
在本发明的进一步改进中，片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件因此被分离线分开，使得主体部分完全包围片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的平面中的局部部段。
因此，虽然主体部分可以容易地呈现非星形的形状，但是如果待分离的局部部段呈现星形，则是有利的。特别是，当所述局部部段由于相变而形状保持地收缩，例如，在该局部部段完全和均匀地陶瓷化时，可以实现无纠缠的收缩。
一些示例性星形二维形状(所述局部部段能够在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的平面中呈现该形状)是正多边形、具有倒圆角的正多边形、椭圆形或圆形。
可以规定，使用激光器沿预期的分离线进行多次通过，其中每次使用不同的聚焦深度来产生不同材料深度中的丝。如果由激光加工形成的丝的长度不足以穿过玻璃整个厚度，则这是特别有利的。
但是实际上，沿着相同的分离线进一步通过时，丝状损伤的片状元件的平面中可能存在不希望的、与先前通道的平面相比的最小偏移量。这种随机偏移对应于分离面中的一个台阶部，可能会导致难以分离。
在本发明的进一步改进中，相应地设置为在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的体积中彼此紧邻地沿着偏移线产生丝状损伤，所述偏移线与分离线间隔开至少5微米且至多50微米，优选至多40微米，特别优选至多30微米，沿分离线布置的丝状损伤到纵向方向上的投影与沿分离线布置的丝状损伤的重叠小于200微米，优选小于100微米，更优选小于50微米。
以这种方式实现了限定的偏移，其被设计成使得其支持尤其是至少部分位于内部的局部部段的分离。
此外，以类似方式沿与第一偏移线间隔开的第二偏移线，可以在玻璃元件的体积中产生丝状损伤。
在本发明的进一步改进中，将激光脉冲倾斜地对准到玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面上，使得激光脉冲的光传播方向以及因此丝状损伤的纵向方向倾斜于表面延伸，以及此外分离线倾斜地、优选垂直于光入射平面地延伸。光入射平面被激光辐射的传播方向和表面法线跨越。
换句话说，因此损伤通道被插入，使得它们的纵向方向偏离玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面法线方向。这导致待分离部分之间具有倾斜的切割或分离表面。
产生倾斜延伸的丝状损伤，或者换言之，使穿孔以一定角度穿入材料中，可以促进局部部段的分离，因为存在一定的打开角度，来代替匹配，通过该打开角度进一步降低了卡住的风险。
如果在不同聚焦深度下利用多个激光通道处理玻璃元件或玻璃陶瓷元件，则特别是在聚焦深度较大的情况下，即损伤通道离玻璃入口侧越远，则丝状损伤的长度会变得越短。其原因是，部分激光辐射通过使用基底表面的迎角来反射。迎角应理解为意指玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面法线与激光脉冲的入射方向之间的非零角度。对于较厚的元件，因此保持较小的迎角通常是有利的。即使在迎角很小的情况下，通常也可以在无卡住风险的情况下进行分离。
内部几何形状的分离的应用实例是，以玻璃制成的炉灶面(例如钠钙玻璃)作为主体部分。另外，钠钙玻璃被钢化。
此外，根据本发明，提供了一种炉灶面，其包括片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件，其通过根据本发明的方法作为主体部分制造或能够通过根据本发明的方法作为主体部分制造。
因此，片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件尤其包括两个对置的侧表面和连接这两个侧表面的边缘表面，其中在边缘表面中存在彼此紧邻延伸的丝状损伤，其在边缘表面中形成凹陷，其中丝状损伤的纵向方向沿从一个边缘到另一个边缘的方向延伸，其形成边缘表面和侧表面之间的过渡。
片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件在表面上也可以具有非星形的二维形状。优选是矩形的形状(特别是具有倒圆角)，其具有至少一个对应于具有内部截取部形式的被分离的局部部段的空缺区域。特别地，在至少一个内部截取部的环绕边缘表面中存在丝状损伤，其在边缘表面中形成凹陷。
所述至少一个空缺区域特别具有圆形、矩形或倒圆角的矩形的形状。所述至少一个空缺区域优选地布置在相对于片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的一个和/或两个纵向方向的中间三分之一处。
还可以提供多数或多个光栅状排列的空缺区域。
在根据本发明的炉灶面的进一步改进中，包括管状烹饪废气容纳装置(Kochdunst-Aufnahmeeinrichtung)，该管状烹饪废气容纳装置连接到片状玻璃元件或玻璃陶瓷元件，从而将对应于被分离的局部部段的至少一个空缺区域与管状烹饪废气容纳装置的内部连通。
烹饪废气容纳装置可以形成为向下引导的管道或井道，其气密地连接到片状玻璃元件的下部侧表面或者与空缺区域的边缘表面相邻地插入到空缺区域中，使得烟雾、气味和/或蒸汽沿向下的方向可以被吸走。烹饪废气容纳装置是可以连接有抽吸装置的无源元件。
附图说明
下面将参照附图更详细地解释本发明。在附图中，相同的附图标记表示相同或相应的元件。
其中：
图1示出了用于在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的体积中沿着不同封闭分离线产生丝状损伤的激光加工装置的示意性透视图。
图2示意性地示出了各种形式的分离线以及相应的主体部分和局部部段。
图3示意性地示出了在边缘区域中的局部部段和整个局部部段的陶瓷化以及由此产生的分离线上的拉伸应力。
图4示出了一种丝状玻璃元件或玻璃陶瓷元件的示意性透视图，其在所述局部部段区域中收缩以使得该局部部段可以被移除。
图5示出了用于产生倾斜丝状损伤的可选激光加工装置的示意性透视图。
图6示出了经多次激光加工之后的玻璃元件的示意性侧视图。
图7示出了沿着分离线和附加偏移线经多次激光加工之后的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的示意性透视图。
图8示出了两组片状玻璃元件的示意性透视图。
图9示出了在边缘表面中具有一个或多个偏移部的片状玻璃元件的示意性透视图。
图10是由陶瓷化触发的具有圆形内部截取部的玻璃板的照片。
图11是对于类似于图10的四种不同样品所要触发的局部部段的边缘处的测量的温度曲线图。
图12示意性地示出了在采用炉加热的示例性的去除过程中，在分离线上彼此相对的两点的相对位移曲线图。
图13示意性地在示出了在没有采用炉加热的示例性的去除过程中，分离线上彼此相对的两点的相对位移曲线图。
具体实施方式
图1示出了一种激光加工设备1，利用该激光加工设备1，玻璃元件或玻璃陶瓷元件2通过沿限定的分离线21引入丝状损伤20而被微穿孔，并且因此为随后的分离做好准备。
激光加工设备1包括超短脉冲激光器10，其激光脉冲12对准到玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上。激光脉冲12为此借助聚焦装置11聚焦在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上。超短脉冲激光器10的波长被选择为使得激光脉冲12可以穿透到玻璃元件或玻璃陶瓷元件2中。
激光脉冲12在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的体积中产生等离子体，其导致丝状损伤20。激光脉冲12在该玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上的入射点13在上表面22上连续地沿预定分离线21移动。
分离线21被限定为使得它将玻璃元件或玻璃陶瓷元件2完全分成待分离局部部段4和余留的主体部分3。
参考图1a至图1d，闭合的分离线21可以是例如椭圆形、正多边形或具有倒圆角的正多边形。
图2示出了在侧表面上由分离线21限定的局部部段4和主体部分3，后者用阴影线表示。
参考图2a和图2b，局部部段4与主体部分3无损分离，也就是说，主体部分3和局部部段4除了分离表面处的微穿孔之外都不被损坏，在分离线21是直线的或者只是稍微弯曲时，特别容易实现分离。在这种情况下，有时甚至可以仅通过施加足够的弯曲力矩来实现分离，尽管这对于获得整洁的切割边缘可能是不利的。
在传统的分离方法中会出现困难，特别是在强弯曲或闭合的分离线中，如图2c至图2e的示例性情况。局部部段4在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的平面内主要在内部或完全在内部，在后一种情况下，也称为内部截取部。这些情况可以概括为以下特征：玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的平面中的主体部分3的二维形状在数学拓扑意义上不是星形的。而且，在内部截取部的情况下，主体部分的区域不是简单地连接。在所有这些情况下，根据本发明的分离方法与传统方法相比都明显更合适。
参照图2a至图2e，对于根据本发明的方法，如果玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的平面中的局部部段4的二维形状是星形的，即如果在对应于所述该局部部段4的二维区域中存在至少一个星形点，有时可以是有利的。这是因为这样的星形点可以在通过收缩所述局部部段4而进行分离时用作收缩中心，使得局部部段4在形状保持收缩(在星形点上)时不与主体部分3勾住。
在图2a至图2e的例子中，局部部段4的区域甚至是凸起的。因此，这些区域的所有点都是星形点，或者换句话说，这些区域是星形区域。当片状玻璃或玻璃陶瓷元件2的平面中的局部部段4代表凸起区域时，分离有时可以是有利的。因此，通常而不限于所示出的实例，在本发明的改进方案中提供的是，对在片状玻璃或玻璃陶瓷元件的平面中具有凸起区域的二维形状的部件进行分离。
然而，对于无钩连的收缩来说，玻璃表面中的局部部段的形状不必是星形的或者甚至是凸形的。它可以例如仅通过局部部段4a的收缩(特别是形状改变)实现收缩，从而也可以分离非星形的局部部段4。
此外，参照图2f，可能存在这样的情况，其中可以通过保持形状的收缩来分离非星形局部部段4。在这种情况下，玻璃元件或玻璃陶瓷元件2已经具有内部截取部，该内部截取部通过分离环形局部部段而被扩大。
图3示出了使局部部段4收缩以使局部部段4从主体部分3分离并脱离的示例性过程。
参照图3a，借助激光辐射在局部部段4的整个区域内照射玻璃元件或玻璃陶瓷元件2，激光辐射在元件表面上的入射点在整个局部部段上移动，并被加热到陶瓷化温度。因此陶瓷化区域5在此对应于局部部段4。因此在局部部段4的整个区域中开始了陶瓷化。
通过对局部部段4进行加热，通常局部部段4首先热膨胀。因为局部部段4是内部局部部段，并且因此通过局部部段4膨胀，在主体部分3上预期出现压缩应力，所以可以优选地设置成当玻璃元件或玻璃陶瓷元件2在局部部段4的区域中借助激光辐射被照射和加热时保持玻璃元件或玻璃陶瓷元件2处于升高的表面温度。
通过在局部部段4的区域中引入陶瓷化，玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的非晶材料在局部部段4的区域中结晶。
在最初完全非晶的玻璃元件2的情况下，开始陶瓷化。但即使在已经包括微晶的玻璃陶瓷元件2的情况下，也可以继续陶瓷化。玻璃陶瓷元件2尤其可以包括和/或
由于陶瓷化，精细地分布在陶瓷化区域5上的材料从非晶相转变为结晶相。也就是说，形成多个晶核，由此晶体生长或已存在的微晶生长成较大的结构。因此，在陶瓷化之后，材料具有至少两个共存相：非晶相和结晶相。
结晶相具有比非晶相更高的堆积效率，或原子堆积度。结果，经相变的结晶的材料缩小了其体积，也就是说它收缩了。结果，在整个陶瓷化区域5中形成大量局部精细地分布的收缩中心并因此形成拉伸应力。由于结晶相并且因此收缩中心均匀地分布在整个陶瓷化区域5上，这导致从外部引入陶瓷化区域5的净拉伸应力。在图3a的例子中，陶瓷化区域5对应于局部部段4，使得净拉伸应力从主体部分3被引入到局部部段4中。这些净拉伸应力在图3b中以箭头示出。
参照图3c，局部部段4在环形陶瓷化区域6中仅部分陶瓷化，而局部部段4的与之互补的部分7未被陶瓷化。因此，陶瓷化区域6对应于局部部段4的与分离线21临接的边缘区域。因此，在局部部段4的边缘区域中出现细分的、由相变决定的收缩中心，其导致净拉伸应力，该净拉伸应力又从主体部分3引导到局部部段4中。这个措施特别适用于大的所述局部部段4。在大的局部部段4中，由此产生的收缩已经足够了。因此，如果不希望将局部部段4转换成均匀的玻璃陶瓷，则可以以这种方式优化该过程。
优选地，从具有特定最小面积的局部部段开始，应用边缘侧相转换。使用用于加热到陶瓷化温度的激光束，足以在距丝状分离线一定距离处平行切割该部分，从而局部产生必要的材料收缩。例如可以提供，丝状分离线和激光偏离线或陶瓷化线之间的最小距离大于1毫米，优选大于2毫米，特别优选大于3毫米。
由于图3a或图3b的玻璃元件或玻璃陶瓷元件2沿着分离线21被穿孔，因此在分离线21上延伸的拉伸应力可导致局部部段4从主体部分3沿分离线21断开(“开裂”)，条件是拉伸应力足够高并且穿孔的丝状损伤彼此足够接近。拉伸应力的高度可以特别受到结晶相与非晶相的体积比的影响。
该体积比又取决于将陶瓷化区域5,6保持在陶瓷化温度的持续时间。这个时间越长，经历相变的材料就越多。
参照图4，特别地在从主体部分3断开之后，该局部部段4可以因指向局部部段的内部的拉伸应力而收缩，从而使局部部段4和主体部分之间形成间隙24。所述局部部段4因此可在沿着丝状损伤分离之后，沿着分离线21从主体部分3脱离，特别是与主体部分3失去接触。由此所产生的间隙24提供了一定的活动余地，这使得可以从主体部分3分开所述局部部段4而不会倾斜。所述局部部段4的收缩因此允许其沿着侧表面法线(由箭头指示)去除，特别是从非星形主体部分3去除，在此侧向去除是不可能的。局部部段4的陶瓷化和收缩因此尤其能够实现内部截取部的分离。在局部部段4具有足够的收缩的情况下，尤其可以无摩擦地去除。然而，该方法允许以有利的方式，与分离线21的形状无关地，在具有较大厚度23(特别是多于3毫米，优选多于5毫米，更优选多于7毫米)的玻璃元件或玻璃陶瓷元件2中实现局部部段4的脱离。
间隙24的间隙宽度优选为至少Rθ/2，其中R表示所述切削边(边缘表面)的平均粗糙度，并且θ可特别是1或与在分离表面和所述玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的表面之间的角度相关的值，如上所述。
为了增加局部部段4的收缩和间隙24的间隙宽度，可以在局部部段4的区域中冷却玻璃元件或玻璃陶瓷元件2，和/或在主体部分3的区域中加热玻璃元件或玻璃陶瓷元件2。局部部段4的冷却优选在局部部段4已经至少部分陶瓷化之后进行。这是因为在陶瓷化期间如上所述将局部部段4作为整个玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的一部分保持在高温下是有利的。
如参照图5a可见，在本发明的一个改进中，激光脉冲12也可以倾斜地指向玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的表面22上，从而在表面法线14与激光脉冲12的方向之间存在角度。因此，丝状损伤20的纵向方向相对于表面22倾斜延伸。还要注意激光的折射对玻璃元件的表面22的影响。
光入射方向与表面法线14之间的角度可以在几度到远高于10°的范围内，以有利于该局部部段的分离。优选地，在激光脉冲12的光入射方向与玻璃元件2的表面22的表面法线14之间，角度在3°至30°的范围内，更优选地3°至15°，更优选地被设定为至少5°。
如参照图5a可见的那样，激光脉冲12此外倾斜地指向表面22，使得光入射平面15横向于、优选地垂直于分离线21。因此，入射点13在表面22上移动所沿的行进方向是横向于、优选垂直于光入射平面15。光入射平面15被光入射方向和表面法线14跨越。如果分离线21如在所示的示例中是弯曲的(例如圆形的)，则横向于光入射面15的分离线21的取向应当理解为分离线21的切线是横向于、且优选垂直于光入射面15。
图5b示出了玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的对应于图5a的截面图。由于在丝状损伤20的纵向方向与表面22上的法线之间存在角度，而产生由箭头指示的优选方向，沿着该方向局部部段4可以与主体部分3分离。
图6以类似于图5b的截面图示出了在不同聚焦深度的多次激光加工之后的玻璃元件或玻璃陶瓷元件2。这意味着，在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的体积中通过超短脉冲激光器的激光脉冲12产生损伤20(做法是，激光脉冲12在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上的入射点13沿着分离线21在其表面22上移动)的处理步骤之后，还有其他处理步骤，其中以类似的方式，但是以激光脉冲12的不同的聚焦深度，在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的体积中的其他深度处产生损伤20'，20”等。
这种多重激光加工特别适用于较厚的玻璃元件或玻璃陶瓷元件2，其中通常不再可能或至少不利于在单个加工步骤中在整个厚度23上的微穿孔，或者不能利用激光束12的入射点13沿着分离线21进行单次移动。
激光束在不同聚焦深度处重复聚焦时可能出现的问题是，玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的体积中不同深度处的损伤对准不理想。
图6a示例性和示意性地示出了在其表面22上进行两次激光处理之后的玻璃元件或玻璃陶瓷元件2。在第一加工步骤中，产生了损伤20'，而在第二步中产生了位于其上的损伤20。损伤20和20'彼此之间具有一定的偏移，由于有限的定位精度，该偏移通常具有统计波动。这种偏移使得难以用根据本发明的方法将局部部段4与主体部分3分离。作为偏移的结果，产生相对于由于成丝而引起的粗糙度R增加的边缘表面的粗糙度R'。
在本发明的进一步发展中规定，损伤20'和20之间的偏移如此引起，使得对于从主体部分3分离局部部段4，仅由于成丝而导致的粗糙度R是相关的，而不是考虑到所述偏移的粗糙度R'。
如图6b中所示，相对于所述表面22更深地位于玻璃元件2的体积中的损伤20'如此产生，使得局部部段4在与表面22相对的一侧比表面22的一侧略大。由此产生由箭头指示的优选方向(沿着该方向局部部段4可以与主体部分3分离)。沿着这个优选方向，仅由成丝引起的粗糙度R对于分离是决定性的，而与优选方向相反，由损伤20'和20之间的偏移产生的粗糙度R'对于分离也是决定性的。局部部段4不必一定是完全位于内部的局部部段，而是可以考虑所有已经提到的形式。在局部部段4是圆形内部件的情况下，其具有象征性地说由于损伤20'和20之间的偏移而形成的饼形。
根据图1的损伤20是通过沿着分离线21在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的表面22上移动激光脉冲12的入射点13来产生的，但损伤20'根据图7a是通过沿着与分离线21稍微间隔开的偏离线21'在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上移动激光脉冲12的入射点13而产生的。有利的是，偏移线完全在分离线21的一侧上延伸。如果偏移线21'距分离线21的距离沿着线是恒定的，则不是必须但是有利的。
所描述的本发明的改进不是仅限于两次激光加工。也可以用激光器进行三次甚至更多的通过。图6c以示例的方式示意性地示出了经过三次激光处理后玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的截面，激光处理导致了损伤20”，20'和20。图6d再次显示了在本发明的这种改进中损伤20”和20'之间以及损伤20'和20之间的偏移能够如此产生，即给出由箭头指示的、用于将局部部段4从主体部分3脱离的优选方向。
在此，根据图7b的损伤20'如此产生，即玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上的激光脉冲12的入射点13在玻璃元件或玻璃陶瓷元件的表面22上沿着与分离线21略微间隔开的第一偏移线21'移动。损伤20”如此产生，即玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上的激光脉冲12的入射点13沿着比第一偏移线21'略微更远地与分离线21间隔开的第二偏移线21”移动。有利地，第二偏移线21”完全在第一偏移线21'的一侧上延伸。第二偏移线21”距离第一偏移线21'的距离沿所述线是恒定的，这不是必须的，但是有利的。
它也可以执行两个以上的激光加工步骤。为了这个目的，可以限定又例如更远地与分离线21间隔开的另一偏移线，沿着该另一偏移线，激光脉冲12的入射点13在玻璃元件或玻璃陶瓷元件2上在其表面22上移动。
有针对性控制通过利用不同聚焦深度的多个激光加工而产生的损伤之间的一个或多个偏移，可以与在图5示意出的激光加工结合，其中，所述激光脉冲12倾斜地指向到玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的表面22。实际上，光入射方向和表面法线14之间存在的角度通常不能精确地设置为零度。因此，在这方面，严格来说，按规律地存在着(仍然如此)小角度，使得损伤通道的纵向相对于玻璃元件或玻璃陶瓷元件2的表面法线14有规律地具有一定角度。与定位一样，对准精度的统计偏差被认为是较小的。
图6e示出了通过对玻璃元件2进行两次激光加工的倾斜损伤20'和20。同样，损伤20'和20不完全在一条线上(或者完全在一个表面上)，而是彼此具有一定的偏移。这又使得难以用根据本发明的方法将局部部段4从主体部分3分离。
如图6f所示，可以有利地调节偏移，使得产生用于分离的优选方向(由箭头指示)。沿着优选方向，局部部段4可以从主体部分3分离，而不会由于偏移造成边缘干扰。
本发明所描述的改进不限于借助倾斜入射到表面22上的激光脉冲12的两次激光处理。也可以以不同的聚焦深度进行三次或更多次激光处理步骤。图6g以示例和示意的方式示出了在三次激光处理之后玻璃元件2的截面，其中激光脉冲12倾斜地指向表面，这导致损伤20”，20'和20。图6h又示出了损伤20”和20'之间以及损伤20'和20之间的偏移如何可以在本发明的该改进中布置，即产生用于将局部部段4从主体部分3分离的优选方向(由箭头表示)。在实践中，偏移不必是相同的大小。
参照图8，利用本发明的方法可以以由两个片状的，即板状或盘状的元件2,2'组成的组的形式制造根据本发明的产品。图8a和图8b分别示出一个组。
根据本发明的组的特征在于，其中一个片状元件2在其平面中所具有的二维形状与另一个片状元件2'在其平面中所具有的二维形状互补。
此外，一个元件2的两个边缘27,28(其形成侧表面29,30和连接这些侧表面的边缘表面25之间的过渡)分别具有与另一个元件2'的两个边缘27'，28'相同的形状，所述边缘27'，28'在侧表面29'，30'和连接这些侧表面的边缘表面25'之间形成过渡。
在两个平面状元件2,2'的这些边缘表面25,25'中，分别设置有两个彼此紧邻延伸的丝状损伤26,26'，在这些边缘表面25,25'中形成凹陷，其中丝状损伤26,26'的纵向分别沿从一个边缘27,27'至另一个边缘28,28'的方向延伸。
这些丝状损伤26,26'可以从对应于本发明方法的微穿孔激光加工中出现。如果通过根据本发明的方法生产一组的元件2(或2')，则该丝状损伤26(或26')的纵向方向对应于激光脉冲12的光传播方向。
图8b中所示的由两个片状元件构成的组形成为使得其中一个片状元件2在其平面中所具有的二维形状完全包围其中另一个片状元件2'在其平面中所具有的二维形状。参照图8b，元件2'是与元件2匹配的内部件。参照图8a，元件2'是与元件2匹配的局部部段，其在本文中可以被称为主要位于内部。
对于所示的两组(图8a和图8b)，优选的是，一个片状元件2能够与另一个片状元件2'精确地配合在一起。由可以精确组装的两个片状元件组成的这样一组可以非常精确地匹配，以使得它是液密的。例如，这可以用于生产玻璃制成的液密封闭件。
如果将组的两个片状元件2和2'组装在一起，那么元件2和2'在它们的边缘表面25和25'处接触或彼此非常靠近。它也会接触边缘27和27'或非常靠近，并且边缘28和28'也会接触或非常靠近。当组装两个元件2和2'时，片状元件2和2'的平面中的二维表面将像两个拼图一样装配在一起。
规定，片状元件2,2'中的一个或两个至少部分地、优选完全地陶瓷化。因此片状元件2,2'之一是玻璃陶瓷元件，另一个是玻璃元件。这两个元件也可以都是玻璃陶瓷元件。在这种情况下，陶瓷化可以有利地伴随着内部元件2'的收缩而产生，使得两个元件2,2'可以准确地组装而没有摩擦或倾斜问题。尤其是由于这个原因，例如也可以设置为，一个元件、特别是内部元件2'被陶瓷化，使得它包括HQMK主晶相，而另一个元件2包括KMK主晶相，因为HQMK玻璃陶瓷的产生通常与KMK玻璃陶瓷的生产相比具有更大的收缩。
也可以规定，片状元件2,2中的一个被热钢化。被热钢化的元件可通过热钢化保持处于轻微增大的膨胀状态。因此，如果需要，可以避免组装期间的摩擦和卡塞问题。
也可以规定，在具有丝状损伤的边缘表面处对元件中的一个或两个进行磨削。由此也可以避免接合时的问题。
优选地，一组中的两个片状元件起源于相同的分离工艺。也就是说，通过使用本发明的方法，将原始的片状玻璃或玻璃陶瓷元件分成主体部分和局部部段(它们一起形成一组片状元件)。如果所述组中的两个片状元件源自相同的工艺，则保证了非常高的匹配精度，这甚至高于在由大量等效的分离工艺产生相互等同的局部部段的局部部段排和相互等同的主体部分的主体部分排的情况，以及在由局部部段排的任何一个局部部段和主体部分排的任何主体部分都能出现一组片状元件的情况。
可以规定，具有两个片状元件的组的每个片状元件2(或2')具有一个边缘表面25(或25')，在边缘表面中存在至少一个偏移部32(或32')，即台阶部，其横向于、优选基本上垂直于彼此紧邻延伸的丝状损伤26(或26')的纵向方向进行延伸。图9中示出了这种片状元件2的视图。
至少一个偏移部32(或32')可以导致边缘表面25(或25')的粗糙度R'，粗糙度R'相对于由丝状损伤26(或26')引起的粗糙度R变大。
该至少一个偏移部表示肉眼难以察觉的台阶部，从而仍然可以说是单个边缘表面25(或25')。优选地，所述至少一个偏移部表示至少5微米且至多50微米的台阶部。
图9a示出了根据本发明的片状元件2，其特征在于，在边缘表面25中存在彼此紧邻延伸的丝状损伤26，其形成边缘表面25中的凹陷，其中丝状损伤26的纵向方向在从边缘27至另一边缘28的方向上延伸，其形成边缘表面25和片状元件2的侧表面30之间的过渡，并且其中边缘表面25具有沿着整个边缘表面25延伸的偏移部32，偏移部32基本垂直于丝状损伤26的纵向方向。该偏移部是至少2微米且至多30微米的台阶部，并且优选地在边缘表面的中间以20％的偏差延伸，也就是说，在边缘27和28之间的中心偏差为20％。
通常，不限于该示例性实施例，本发明因此还涉及一种平面的、至少部分陶瓷化的玻璃元件或玻璃陶瓷元件，其中在该至少部分陶瓷化的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的边缘表面中存在彼此紧邻延伸的丝状损伤，其在边缘表面中形成凹陷，并且其中丝状损伤的纵向方向在从一个边缘到另一个边缘的方向上(其在至少部分陶瓷化的玻璃元件或玻璃陶瓷元件的边缘表面和侧表面之间形成过渡)延伸，并且其中边缘表面具有至少一个沿着边缘表面且优选地沿着整个边缘表面延伸的偏移部，该偏移部横向于、优选基本垂直于丝状损伤的纵向方向延伸。
图9b示出了根据本发明的另一片状元件2，其特征在于，边缘表面25具有沿整个边缘表面25延伸的两个偏移部32，所述偏移部基本上垂直于丝状损伤26的纵向方向延伸。两个偏移部优选以距离元件2的表面30的如下间距延伸，其分别为边缘表面25的宽度23的三分之一和三分之二，偏差为20％。
根据本发明的片状元件2各自至少部分地，优选完全地陶瓷化。
图10示出了具有对应于分离的局部部段4的(这里是圆形的)空缺区域的4mm厚的玻璃元件2(这里是LAS玻璃)的照片，其中玻璃元件2借助在下面更详细地描述的分离工艺被制造为主体部分3。
首先，玻璃元件2沿着(这里为圆形的)分离线用UKP激光器进行丝化。使用100kHz的激光频率，6个连发脉冲和400毫米每秒的行进速度。因此相邻的丝彼此之间具有约4微米的距离。进行五次通行，在每次通行时生成丝，每个丝相对于前一通行点在玻璃中的高度差为0.5毫米。
随后，通过CO2激光器以120瓦的平均激光功率和30毫米/秒的扫描速度对丝状预损伤进行追踪，以引起相邻丝之间的开裂(裂开)。换句话说，内部部分4从主体部分3分离，使得两部分仍然“按压”在一起。
然后，将玻璃元件2在烘箱中预热至约500至600摄氏度。此后，通过CO2激光工艺(400W)沿着两条同心圆形路径(2×8mm)在45秒内对内部局部部段4进行陶瓷化(样品GC_9)。此处局部部段4上的点70显示了两个圆圈之间的激光扫描器的切换点。
最后，将样品冷却至室温，并将陶瓷化的内部局部部段4从主体部分3中取出。
在另一个实施例中，内部局部部段沿着仅仅一个圆形路径(8mm)(样本GC_7)用CO2激光器(300W)在40秒的持续时间内陶瓷化。
参照图11(进行了成丝和劈开之后)，在四个分离工艺(特别是样品GC_9，样品GC_7)期间测量了局部部段4的表面温度。
在第一时间段72期间，达到通过在烘箱中预热玻璃元件或玻璃陶瓷元件2而产生的温度，并且在这些实例中，温度在500摄氏度与550摄氏度之间。
在第二时间段74期间，局部部段4通过用激光照射而至少部分地被陶瓷化。温度上升到约1000摄氏度。
在第三时间段76期间，激光照射终止，使得该局部部段的温度再次接近炉温。
在第四时间段78,80期间，炉温降低至约300摄氏度，从而基底开始进一步冷却至该温度。
图12示意性地示出了圆形内部局部部段4与主体部分3的示例性脱离过程的时间曲线t内在分离线21处彼此相对定位的两个点40P，42P的相对位移ε的图形40,42(实线，虚线)。相对位移40，42分别相对于局部部段4的中心指示。因此，相对位移40,42对应于在分离工艺期间局部部段4或主体部分3的膨胀。
在第一时间段50中，玻璃元件2在烘箱中被加热到烘箱温度(并因此在整个表面上基本上相同的表面温度)。在这种情况下，玻璃元件2完全膨胀；因此，两个曲线40,42在此期间50相似地提升。
在第二时间段52中，现在通过激光器进一步加热(仅仅)局部部段4的区域中的材料。首先，局部部段4的区域中的材料膨胀。然而，主体部分3也发生一定的膨胀，一方面作为局部部段4的膨胀的直接结果，另一方面由于通过源自局部部段4的热传播而对主体部分3(延迟的)加热。两条曲线40,42相应地上升，其中曲线40比曲线42更强地提升。在晶种形成机制60中，材料在局部部段的区域中开始结晶，并且在HQMK机制62中产生高石英混晶。(在该实例中，能够在更高的温度下实现的KMK体系64不能实现)。通过该微结构转变44，局部部段4被陶瓷化。然而，由于陶瓷化，局部部段4的膨胀不如预期的没有陶瓷化的那样强烈(曲线40')。曲线40因此相对于曲线40'表现出弯折，这是相变的典型特征。曲线41还显示了具有不同陶瓷化走向和程度的过程变型。
在第三时间段54中，局部部段4的激光辐射被关停，局部部段4又被冷却到炉温，其中将间接加热的主体部分3再次冷却到炉温。
在第四时间段56中，烘箱也被关停，使其冷却至室温。在此，沿着分离线21形成间隙48，使得内部部分4可以被移除。
在图13中，类似于图12，示出了在无炉加热的标准脱离工艺期间两个点40P，42P的相对位移ε。
从例如室温起，在这种情况下，局部部段4的区域中的材料借助于激光器在52'周期内又被加热，并且引起微结构转变44(陶瓷化)。类似于图12中描述的示例，通过陶瓷化在曲线40中产生弯折，即，该膨胀低于没有陶瓷化所预期的程度(曲线40')。
在时间段54'和56'中，局部部段4的激光照射不再发生，使得局部部段4和主体部分3冷却到起始温度。这里再次沿着分离线21形成间隙48，使得内部局部部段4可以被移除。
关于在典型的陶瓷化工艺中材料长度的变化，特别是在此发生的材料的收缩，还参考Bach，Krause(主编)：Low Thermal Expansion Glass Ceramics，Springer-Verlag，第二版，2005年，第43页。所示的图2.22和图2.23(以5K/min的加热速率在陶瓷化过程中基底玻璃的长度变化)通过引用并入本文。应该指出的是，加热速率只有5K/min，因此比激光陶瓷化工艺要低得多。
根据上述图示，通常关于所有实施例，所述局部部段可以有针对地被加热到在室温与熔融温度之间，优选在300℃与熔融温度之间，更优选在500℃与熔融温度之间的与陶瓷化相关的温度范围内。此外特别规定，该区域中的温度保持至少10秒、优选至少25秒、更优选至少50秒的时间段。优选地，如上所述，还存在成核剂，以在所述合适的温度控制下加速陶瓷化。