Стекло - один из наиболее распространенных материалов, широко используемых практически во всех областях человеческой деятельности. Это обусловлено уникальными свойствами: прозрачностью в видимом диапазоне спектра, достаточной прочностью и возможностью использования в качестве конструкционного материала, стойкостью против воздействия окружающей среды и многих агрессивных сред, гибкой технологичностью, позволяющей относительно простыми средствами изготовлять изделия самой различной формы и назначения, гигиеничностью, эстетической привлекательностью и т. п. Поэтому стекло выпускается в крупных промышленных масштабах и его изготовлению, обработке и применению уделяется огромное внимание.

Особенности лазерного излучения в настоящее время общеизвестны. Оно обеспечивает возможность концентрации большой энергии в исключительно малой области пространства порядка длины волны лазерного излучения (от долей до сотен микрометров); малые потери энергии при передаче на значительные расстояния без необходимости применения специальных канализирующих устройств; легкость, безынерционность и высокую точность управления параметрами (уровнем мощности, степенью ее концентрации, их пространственно-временной стабилизацией); возможность объективного дистанционного контроля этих параметров. Таким образом, лазерное излучение является прецизионным источником энергии, не имеющим непосредственного механического контакта с материалом, на который оно воздействует, и легко стыкующимся с ЭВМ и другими средствами автоматического управления. Благодаря этим особенностям, лазерное излучение применяется в качестве теплового технологического инструмента, обеспечивающего высокую степень механизации и автоматизации технологических процессов. Его удобно использовать для быстрого локального нагрева материалов, в том числе стекла, до любой необходимой температуры.

С помощью лазерного излучения могут выполняться следующие технологические процессы:

Таким образом, применение лазерного излучения дает возможность успешно выполнять достаточно большое количество операций по обработке стекла. Но возможности этого метода имеют ограничения, не позволяющие, естественно, решать все технологические задачи. Лазерную обработку следует рассматривать как существенное дополнение к традиционным технологическим методам обработки стекла. Разумное сочетание этих методов с лазерными позволяет расширить технологические возможности производства и решить ряд новых задач. При этом следует учитывать, что при выборе технологического метода для осуществления конкретного процесса необходимо тщательно взвешивать особенности и специфику инструмента. Здесь это особенно важно, потому что источники лазерного излучения достаточно дороги и относительно сложны в эксплуатации по сравнению, скажем, со стеклорезом.

Рассмотрим основные, важные с точки зрения обработки лазерным излучением, свойства обычных силикатных стекол, используемых в промышленности (в строительстве, приборостроении, электронной технике) и непрозрачных на длине волны 10,6 мкм.

Экспериментальными значениями термостойкости стекла можно непосредственно пользоваться для расчета режимов термораскалывания стекла. Однако не для всех марок стекла имеются экспериментальные данные. В этих случаях термостойкость может быть приближенно вычислена по формулам.

Рассмотрим температурную зависимость еще одной важной характеристики стекла - модуля упругости. С повышением температуры значение модуля упругости уменьшается. Такая зависимость имеет явно нелинейный характер и проявляется вблизи максимальных значений температуры. Характер зависимости заметно зависит от состава стекла, но практически для стекол всех марок в рассматриваемой области изменения температур величина модуля упругости изменяется незначительно. Поэтому будем считать эту характеристику стекла постоянной.