高工大讲堂:“傻瓜灯丝灯”玻璃光源载体(基板)切割原理

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傻瓜灯丝灯采用玻璃光源载体(基板)有别于**代灯丝灯采用铜支架光源载体(基板),在玻璃载体(基板)是靠切割工艺成型而铜支架载体(基板)是靠冲压及注塑成型,故我们针对玻璃载体(基板)切割理论与应用介绍说明:

1. 基于Griffith理论基础

根据Griffith脆性材料断裂的微裂纹理论說明脆性材料的断裂可以分为两个过程。一是微裂纹的产生、二是微裂纹的扩展,微裂纹端部的应力由微裂纹的长度(2a)和端部曲率半径共同决定,具体关系如下:

公式表明:当外力施加于脆性材料时(玻璃是一种典型的脆性材料),微裂纹**应力将成倍数增加,并且随着外力的增大,微裂纹的长度 2a 也在增长,即微裂纹扩展。

2. 基于Griffith理论应用

玻璃切割机切割玻璃时,首先使用具有特定硬度刀轮其硬度高于玻璃,通过施加一定的压力、速度、下压量,刀轮在玻璃表面划出连续的切割线(Scribing Line) 。

目的是为了使玻璃表面产生一定的微裂纹,同时使得产生的微裂纹在外加压力的作用下,沿着垂直于玻璃表面的方向扩展(如下图示)。

其微裂纹的端部正是应力集中的地方,在邻近所贮藏的应变能逐步变成断裂表面能而使微裂纹进一步延伸并扩展,造成玻璃强度的降低当在玻璃上产生线状微裂纹扩展达到一定的程度時更进一步的加速材料的断裂,便可以实现玻璃的分离切割。

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