Laserově řezané sklo: Vše, co potřebujete vědět o [2024]
Když se většina lidí zamyslí nad sklem, představí si ho jako křehký materiál – něco, co se může snadno rozbít, pokud je vystaveno příliš velké síle nebo teplu.
Z tohoto důvodu vás může překvapit, když zjistíte, že sklolze ve skutečnosti řezat laserem.
Prostřednictvím procesu známého jako laserová ablace dokáží vysoce výkonné lasery přesně odstraňovat nebo „řezat“ tvary ze skla, aniž by způsobily praskliny nebo zlomy.
Obsah:
1. Umíte řezat sklo laserem?
Laserová ablace funguje tak, že na povrch skla je namířen extrémně zaostřený laserový paprsek.
Intenzivní teplo z laseru odpařuje nepatrné množství skleněného materiálu.
Pohybem laserového paprsku podle naprogramovaného vzoru lze řezat složité tvary a vzory s úžasnou přesností, někdy až s rozlišením pouhých několika tisícin palce.
Na rozdíl od mechanických metod řezání, které se spoléhají na fyzický kontakt, lasery umožňují bezkontaktní řezání, které vytváří velmi čisté hrany bez odštěpování nebo namáhání materiálu.
I když se myšlenka „řezání“ skla laserem může zdát neintuitivní, je to možné, protože lasery umožňují extrémně přesný a kontrolovaný ohřev a odstraňování materiálu.
Pokud se řezání provádí postupně v malých krocích, sklo dokáže odvádět teplo dostatečně rychle, aby neprasklo ani neexplodovalo v důsledku tepelného šoku.
Díky tomu je laserové řezání ideálním procesem pro sklo, který umožňuje vytvářet složité vzory, které by byly tradičními metodami řezání obtížné nebo nemožné.
2. Jaké sklo lze řezat laserem?
Ne všechny druhy skla lze laserem řezat stejně dobře. Optimální sklo pro laserové řezání musí mít určité tepelné a optické vlastnosti.
Mezi nejběžnější a nejvhodnější typy skla pro laserové řezání patří:
1. Žíhané sklo:Hladké plavené nebo ploché sklo, které neprošlo žádným dodatečným tepelným zpracováním. Dobře se řeže a gravíruje, ale je náchylnější k praskání v důsledku tepelného namáhání.
2. Tvrzené sklo:Sklo, které bylo tepelně zpracováno pro zvýšení pevnosti a odolnosti proti rozbití. Má vyšší tepelnou odolnost, ale vyšší cenu.
3. Sklo s nízkým obsahem železa:Sklo se sníženým obsahem železa, které efektivněji propouští laserové světlo a řeže s menším zbytkovým teplem.
4. Optické sklo:Speciální sklo vyvinuté pro vysokou propustnost světla s nízkým útlumem, používané pro přesnou optiku.
5. Křemičité sklo:Extrémně čistá forma křemenného skla, která odolá vysokému laserovému výkonu a řezání/leptání s nepřekonatelnou přesností a detaily.
Obecně platí, že skla s nižším obsahem železa jsou řezána s vyšší kvalitou a účinností, protože absorbují méně laserové energie.
Silnější skla nad 3 mm také vyžadují výkonnější lasery. Složení a zpracování skla určují jeho vhodnost pro řezání laserem.
3. Jaký laser dokáže řezat sklo?
Existuje několik typů průmyslových laserů vhodných pro řezání skla, přičemž optimální volba závisí na faktorech, jako je tloušťka materiálu, rychlost řezání a požadavky na přesnost:
1. CO2 lasery:Výkonný laser pro řezání různých materiálů včetně skla. Produkuje infračervený paprsek dobře absorbovaný většinou materiálů. Dokáže řezataž 30 mmskla, ale při nižších rychlostech.
2. Vláknové lasery:Novější pevnolátkové lasery nabízející rychlejší řezné rychlosti než CO2. Produkují paprsky blízkého infračerveného záření, které jsou efektivně absorbovány sklem. Běžně se používají k řezáníaž 15 mmsklo.
3. Zelené lasery:Pevnolátkové lasery emitující viditelné zelené světlo dobře absorbované sklem bez zahřívání okolních ploch. Používají se provysoce přesné gravírováníz tenkého skla.
4. UV lasery:Excimerové lasery emitující ultrafialové světlo mohou dosáhnoutnejvyšší přesnost řezuna tenkých sklech kvůli minimálním tepelně ovlivněným zónám. Vyžaduje však složitější optiku.
5. Pikosekundové lasery:Ultrarychlé pulzní lasery, které řežou ablací s jednotlivými pulzy dlouhými pouze biliontinu sekundy. Dokážou řezatextrémně složité vzoryve skle stéměř žádné riziko tepla nebo praskání.
Správný laser závisí na faktorech, jako je tloušťka skla a tepelné/optické vlastnosti, a také na požadované rychlosti řezání, přesnosti a kvalitě hran.
S vhodným nastavením laseru však lze téměř jakýkoli typ skleněného materiálu řezat do krásných a složitých vzorů.
4. Výhody laserového řezání skla
Použití technologie laserového řezání skla má několik klíčových výhod:
1. Přesnost a detail:Lasery umožňujípřesné řezání na mikronové úrovnisložitých vzorů a komplexních tvarů, které by byly jinými metodami obtížné nebo nemožné. Díky tomu je laserové řezání ideální pro loga, jemná umělecká díla a aplikace s přesnou optikou.
2. Žádný fyzický kontakt:Protože lasery řežou ablací, nikoli mechanickými silami, nedochází během řezání ke kontaktu se sklem ani k jeho namáhání.snižuje riziko prasknutí nebo odštípnutíi u křehkých nebo choulostivých skleněných materiálů.
3. Čisté hrany:Proces laserového řezání odpařuje sklo velmi čistě, čímž vznikají hrany, které jsou často lesklé jako sklo nebo zrcadlově lesklé.bez jakéhokoli mechanického poškození nebo nečistot.
4. Flexibilita:Laserové systémy lze snadno naprogramovat pro řezání široké škály tvarů a vzorů pomocí digitálních návrhových souborů. Změny lze také provádět rychle a efektivně pomocí softwaru.bez přepínání fyzických nástrojů.
5. Rychlost:I když není tak rychlé jako mechanické řezání pro hromadné aplikace, rychlost laserového řezání se s rostoucími rozměry neustále zvyšuje.novější laserové technologie.Složité vzory, které kdysi trvaly hodinynyní lze řezat během několika minut.
6. Žádné opotřebení nástroje:Protože lasery fungují na principu optického zaostřování, nikoli mechanického kontaktu, nedochází k opotřebení, zlomení ani nutnostičastá výměna břitůjako u mechanických procesů.
7. Kompatibilita materiálů:Správně nakonfigurované laserové systémy jsou kompatibilní s řezánímtéměř jakýkoli typ skla, od běžného sodnovápenatého skla až po speciální tavený oxid křemičitý, s výsledkyomezeno pouze optickými a tepelnými vlastnostmi materiálu.
5. Nevýhody řezání skla laserem
Technologie laserového řezání skla samozřejmě není bez nevýhod:
1. Vysoké kapitálové náklady:I když provozní náklady laseru mohou být nízké, počáteční investice do plnohodnotného průmyslového laserového řezacího systému vhodného pro sklomůže být značný, což omezuje přístupnost pro malé obchody nebo práci na prototypech.
2. Omezení propustnosti:Řezání laserem jeobecně pomalejšínež mechanické řezání pro hromadné, komoditní řezání silnějších skleněných tabulí. Výrobní tempo nemusí být vhodné pro velkoobjemové výrobní aplikace.
3. Spotřební materiál:Lasery vyžadujípravidelná výměnaoptických součástek, které se mohou časem v důsledku vystavení vlivu slunečního záření degradovat. Náklady na plyn jsou také součástí procesů asistovaného laserového řezání.
4. Kompatibilita materiálů:I když lasery dokáží řezat mnoho skleněných kompozitů, ty svyšší absorpce může připálit nebo změnit barvuspíše než čistě řezat kvůli zbytkovému teplu v tepelně ovlivněné zóně.
5. Bezpečnostní opatření:Jsou vyžadovány přísné bezpečnostní protokoly a uzavřené laserové řezací buňky.aby se zabránilo poškození očí a kůžez vysoce výkonného laserového světla a skleněných úlomků.Je také nutné řádné větráník odstranění škodlivých výparů.
6. Požadavky na dovednosti:Kvalifikovaní technici se školením v oblasti bezpečnosti práce s laseryjsou povinnépro obsluhu laserových systémů. Správné optické nastavení a optimalizace procesních parametrůmusí se také provádět pravidelně.
Stručně řečeno, ačkoli laserové řezání otevírá nové možnosti pro sklo, jeho výhody jsou za cenu vyšších investic do zařízení a provozní složitosti ve srovnání s tradičními metodami řezání.
Je důležité pečlivě zvážit potřeby aplikace.
6. Nejčastější dotazy k řezání laserového skla
1. Jaký typ skla poskytuje nejlepší výsledky pro řezání laserem?
Složení skla s nízkým obsahem železapři řezání laserem obvykle vytvářejí nejčistší řezy a hrany. Křemičité sklo si také vede velmi dobře díky své vysoké čistotě a optické propustnosti.
Obecně platí, že sklo s nižším obsahem železa řeže efektivněji, protože absorbuje méně laserové energie.
2. Lze tvrzené sklo řezat laserem?
AnoTvrzené sklo lze řezat laserem, ale vyžaduje pokročilejší laserové systémy a optimalizaci procesu. Proces kalení zvyšuje odolnost skla vůči tepelným šokům, díky čemuž je odolnější vůči lokálnímu zahřívání z laserového řezání.
Obvykle jsou potřeba lasery s vyšším výkonem a pomalejší řezné rychlosti.
3. Jaká je minimální tloušťka, kterou mohu řezat laserem?
Většina průmyslových laserových systémů používaných pro sklo dokáže spolehlivě řezat tloušťky substrátůaž 1-2 mmv závislosti na složení materiálu a typu/výkonu laseru. Sspecializované lasery s krátkými pulzyřezání skla tenkého jako0,1 mm je možné.
Minimální řezatelná tloušťka nakonec závisí na potřebách aplikace a možnostech laseru.
4. Jak přesné může být laserové řezání skla?
Při správném nastavení laseru a optiky je možné dosáhnout rozlišení2–5 tisícin palcelze běžně dosáhnout při laserovém řezání/gravírování skla.
Ještě vyšší přesnost až1 tisícina palcenebo lépe je možné použítultrarychlé pulzní laserové systémyPřesnost závisí do značné míry na faktorech, jako je vlnová délka laseru a kvalita paprsku.
5. Je řezná hrana laserem řezaného skla bezpečná?
Ano, řezná hrana skla ablatovaného laserem jeobecně bezpečnéprotože se jedná o odpařenou hranu, nikoli o odštípnutou nebo namáhanou hranu.
Stejně jako u jakéhokoli procesu řezání skla je však třeba dodržovat správná opatření při manipulaci, zejména v případě tvrzeného skla, kterémůže i nadále představovat riziko, pokud je po řezání poškozeno.
6. Je obtížné navrhovat vzory pro laserové řezání skla?
NoNávrh vzoru pro laserové řezání je poměrně přímočarý. Většina softwaru pro laserové řezání používá standardní obrazové nebo vektorové formáty souborů, které lze vytvořit pomocí běžných návrhových nástrojů.
Software poté tyto soubory zpracuje a vygeneruje trajektorie řezu, přičemž provede potřebné vnořování/uspořádání dílů na plechovém materiálu.
Nespokojíme se s průměrnými výsledky, ani vy byste neměli
▶ O nás - MimoWork Laser
Zvyšte svou produkci s našimi hlavními prvky
Společnost Mimowork je výrobce laserů zaměřený na výsledky se sídlem v čínské Šanghaji a Dongguanu, který využívá 20leté hluboké provozní znalosti k výrobě laserových systémů a nabízí komplexní řešení pro zpracování a výrobu malým a středním podnikům (MSP) v široké škále odvětví.
Naše bohaté zkušenosti s laserovými řešeními pro zpracování kovových i nekovových materiálů jsou hluboce zakořeněny v celosvětovém reklamním, automobilovém a leteckém průmyslu, kovovýrobě, sublimačních aplikacích, textilním a látkovém průmyslu.
Místo toho, abychom nabízeli nejisté řešení, které vyžaduje nákup od nekvalifikovaných výrobců, kontroluje MimoWork každou jednotlivou část výrobního řetězce, abychom zajistili, že naše produkty mají trvale vynikající výkon.
Společnost MimoWork se věnuje vytváření a modernizaci laserové výroby a vyvinula desítky pokročilých laserových technologií pro další zlepšení výrobní kapacity klientů a také pro vysokou efektivitu. Získali jsme mnoho patentů na laserové technologie a neustále se zaměřujeme na kvalitu a bezpečnost laserových strojních systémů, abychom zajistili konzistentní a spolehlivou výrobu. Kvalita laserových strojů je certifikována CE a FDA.
Získejte další nápady z našeho YouTube kanálu
Zrychlujeme v rychlém pruhu inovací
Čas zveřejnění: 14. února 2024