Laserom rezané sklo: Všetko, čo potrebujete vedieť o [2024]
Keď si väčšina ľudí predstaví sklo, predstaví si ho ako jemný materiál – niečo, čo sa môže ľahko rozbiť, ak je vystavené príliš veľkej sile alebo teplu.
Z tohto dôvodu môže byť prekvapením zistiť, že sklomožno v skutočnosti rezať laserom.
Prostredníctvom procesu známeho ako laserová ablácia môžu vysokovýkonné lasery presne odstraňovať alebo „rezať“ tvary zo skla bez toho, aby spôsobili praskliny alebo zlomeniny.
Obsah:
1. Môžete laserom rezať sklo?
Laserová ablácia funguje nasmerovaním extrémne zaostreného laserového lúča na povrch skla.
Intenzívne teplo z lasera odparí malé množstvo skleneného materiálu.
Pohybom laserového lúča podľa naprogramovaného vzoru je možné rezať zložité tvary a vzory s úžasnou presnosťou, niekedy až s rozlíšením niekoľkých tisícin palca.
Na rozdiel od mechanických metód rezania, ktoré sa spoliehajú na fyzický kontakt, lasery umožňujú bezkontaktné rezanie, ktoré vytvára veľmi čisté hrany bez odlamovania alebo namáhania materiálu.
Hoci sa myšlienka „rezania“ skla laserom môže zdať neintuitívna, je možná, pretože lasery umožňujú mimoriadne presné a kontrolované zahrievanie a odstraňovanie materiálu.
Pokiaľ sa rezanie vykonáva postupne v malých prírastkoch, sklo je schopné odvádzať teplo dostatočne rýchlo, aby neprasklo ani nevybuchlo tepelným šokom.
Vďaka tomu je rezanie laserom ideálny proces pre sklo, ktorý umožňuje vytvárať zložité vzory, ktoré by boli pri tradičných metódach rezania ťažké alebo nemožné.
2. Aké sklo možno rezať laserom?
Nie všetky typy skla je možné rezať laserom rovnako dobre.Optimálne sklo na rezanie laserom musí mať určité tepelné a optické vlastnosti.
Niektoré z najbežnejších a najvhodnejších typov skla na rezanie laserom zahŕňajú:
1. Žíhané sklo:Obyčajné plavené alebo tabuľové sklo, ktoré neprešlo žiadnym dodatočným tepelným spracovaním.Dobre sa reže a gravíruje, ale je náchylnejší na praskanie v dôsledku tepelného namáhania.
2. Tvrdené sklo:Sklo, ktoré bolo tepelne spracované pre zvýšenú pevnosť a odolnosť proti rozbitiu.Má vyššiu tepelnú toleranciu, ale zvýšené náklady.
3. Sklo s nízkym obsahom železa:Sklo so zníženým obsahom železa, ktoré prepúšťa laserové svetlo efektívnejšie a reže s menšími účinkami zvyškového tepla.
4. Optické sklo:Špeciálne sklo formulované pre vysokú priepustnosť svetla s nízkym útlmom, používané na presnú optiku.
5. Tavené kremičité sklo:Extrémne čistá forma kremenného skla, ktorá odolá vysokému výkonu lasera a vyrezáva/leptá s neprekonateľnou presnosťou a detailmi.
Vo všeobecnosti platí, že sklá s nižším obsahom železa sú rezané s vyššou kvalitou a účinnosťou, pretože absorbujú menej laserovej energie.
Hrubšie sklá nad 3 mm vyžadujú aj výkonnejšie lasery.Zloženie a spracovanie skla určuje jeho vhodnosť na rezanie laserom.
3. Aký laser môže rezať sklo?
Existuje niekoľko typov priemyselných laserov vhodných na rezanie skla, pričom optimálny výber závisí od faktorov, ako je hrúbka materiálu, rýchlosť rezania a požiadavky na presnosť:
1. CO2 lasery:Ťažný laser na rezanie rôznych materiálov vrátane skla.Vytvára infračervený lúč dobre absorbovaný väčšinou materiálov.Môže rezaťdo 30 mmskla, ale pri nižších rýchlostiach.
2. Vláknové lasery:Novšie polovodičové lasery ponúkajú vyššiu rýchlosť rezania ako CO2.Vytvárajte blízke infračervené lúče efektívne absorbované sklom.Bežne sa používa na rezaniedo 15 mmsklo.
3. Zelené lasery:Pevné lasery vyžarujúce viditeľné zelené svetlo dobre absorbované sklom bez zahrievania okolitých oblastí.Používavysoko presné gravírovaniez tenkého skla.
4. UV lasery:Excimerové lasery vyžarujúce ultrafialové svetlo môžu dosiahnuťnajvyššia presnosť rezuna tenkých sklách z dôvodu minimálnych tepelne ovplyvnených zón.Vyžaduje si to však zložitejšiu optiku.
5. Pikosekundové lasery:Ultrarýchle pulzné lasery, ktoré režú abláciou s jednotlivými pulzmi dlhými iba bilióntinu sekundy.Môže rezaťextrémne zložité vzoryv skle stakmer žiadne nebezpečenstvo tepla alebo prasknutia.
Správny laser závisí od faktorov, ako je hrúbka skla a tepelné/optické vlastnosti, ako aj požadovaná rýchlosť rezania, presnosť a kvalita hrán.
S vhodným nastavením lasera však možno takmer akýkoľvek typ skleneného materiálu rezať do krásnych, zložitých vzorov.
4. Výhody laserového rezania skla
Použitie technológie laserového rezania skla má niekoľko kľúčových výhod:
1. Presnosť a detaily:Lasery umožňujúpresné rezanie na mikrónovej úrovnizložitých vzorov a zložitých tvarov, ktoré by boli s inými metódami ťažké alebo nemožné.Vďaka tomu je rezanie laserom ideálne pre logá, jemné umelecké diela a presné optické aplikácie.
2. Žiadny fyzický kontakt:Pretože lasery prerezávajú skôr abláciu ako mechanické sily, nedochádza k žiadnemu kontaktu alebo namáhaniu skla počas rezania.Totoznižuje pravdepodobnosť prasknutia alebo odštiepeniaaj pri krehkých alebo jemných sklenených materiáloch.
3. Čisté okraje:Proces rezania laserom odparuje sklo veľmi čisto a vytvára okraje, ktoré sú často sklenené alebo zrkadlovo upravenébez akéhokoľvek mechanického poškodenia a nečistôt.
4. Flexibilita:Laserové systémy možno jednoducho naprogramovať tak, aby vyrezali širokú škálu tvarov a vzorov prostredníctvom digitálnych dizajnových súborov.Zmeny je možné vykonávať rýchlo a efektívne aj prostredníctvom softvérubez prepínania fyzických nástrojov.
5. Rýchlosť:Aj keď nie je tak rýchle ako mechanické rezanie pri hromadných aplikáciách, rýchlosť rezania laserom sa neustále zvyšujenovšie laserové technológie.Zložité vzory, ktoré kedysi trvali hodinyteraz je možné rezať v priebehu niekoľkých minút.
6. Žiadne opotrebovanie nástroja:Pretože lasery fungujú skôr prostredníctvom optického zaostrovania než mechanického kontaktu, nedochádza k opotrebovaniu nástroja, jeho zlomeniu ani potrebačastá výmena rezných hránako pri mechanických procesoch.
7. Materiálová kompatibilita:Správne nakonfigurované laserové systémy sú kompatibilné s rezanímtakmer akýkoľvek typ sklaod bežného sodnovápenatého skla až po špeciálny tavený oxid kremičitý s výsledkamiobmedzené len optickými a tepelnými vlastnosťami materiálu.
5. Nevýhody rezania skla laserom
Technológia laserového rezania skla samozrejme nie je bez niektorých nevýhod:
1. Vysoké kapitálové náklady:Zatiaľ čo prevádzkové náklady lasera môžu byť skromné, počiatočná investícia do úplného priemyselného laserového rezacieho systému vhodného pre sklomôže byť podstatnýobmedzenie dostupnosti pre malé obchody alebo prototypové práce.
2. Obmedzenia priepustnosti:Laserové rezanie jevšeobecne pomalšieako mechanické rezanie pre hromadné, komoditné rezanie hrubších tabúľ skla.Výrobné rýchlosti nemusia byť vhodné pre aplikácie s veľkým objemom výroby.
3. Spotrebný materiál:Lasery vyžadujúperiodická výmenaoptických komponentov, ktoré sa môžu časom po expozícii znehodnotiť.Náklady na plyn sú zahrnuté aj v procesoch asistovaného laserového rezania.
4. Materiálová kompatibilita:Zatiaľ čo lasery dokážu rezať mnohé sklenené kompozície, tie svyššia absorpcia sa môže pripáliť alebo odfarbiťnamiesto čistého rezu kvôli účinkom zvyškového tepla v tepelne ovplyvnenej zóne.
5. Bezpečnostné opatrenia:Vyžadujú sa prísne bezpečnostné protokoly a uzavreté bunky na rezanie laseromaby sa zabránilo poškodeniu očí a kožez vysokovýkonného laserového svetla a sklenených úlomkov.Potrebné je aj správne vetraniena odstránenie škodlivých výparov.
6. Požiadavky na zručnosti:Kvalifikovaní technici so školením o bezpečnosti laserasú povinnéna obsluhu laserových systémov.Správne optické zarovnanie a optimalizácia parametrov procesusa musí vykonávať aj pravidelne.
Stručne povedané, zatiaľ čo rezanie laserom umožňuje nové možnosti pre sklo, jeho výhody prichádzajú za cenu vyšších investícií do zariadenia a prevádzkovej zložitosti v porovnaní s tradičnými metódami rezania.
Je dôležité starostlivo zvážiť potreby aplikácie.
6. Časté otázky o rezaní skla laserom
1. Aký typ skla prináša najlepšie výsledky pri laserovom rezaní?
Kompozície skla s nízkym obsahom železamajú tendenciu vytvárať najčistejšie rezy a hrany pri rezaní laserom.Tavené kremičité sklo tiež funguje veľmi dobre vďaka svojej vysokej čistote a vlastnostiam optického prenosu.
Vo všeobecnosti sklo s nižším obsahom železa reže efektívnejšie, pretože absorbuje menej laserovej energie.
2. Dá sa tvrdené sklo rezať laserom?
Áno, tvrdené sklo je možné rezať laserom, ale vyžaduje pokročilejšie laserové systémy a optimalizáciu procesu.Proces temperovania zvyšuje odolnosť skla voči tepelným šokom, vďaka čomu je odolnejšie voči lokalizovanému ohrevu rezaním laserom.
Zvyčajne sú potrebné lasery s vyšším výkonom a pomalšie rezné rýchlosti.
3. Aká je minimálna hrúbka, ktorú môžem rezať laserom?
Väčšina priemyselných laserových systémov používaných na sklo dokáže spoľahlivo rezať hrúbky substrátudo 1-2 mmv závislosti od zloženia materiálu a typu/výkonu lasera.sšpecializované krátkopulzné lasery, rezanie skla tenké ako0,1 mm je možné.
Minimálna hrúbka rezu v konečnom dôsledku závisí od potrieb aplikácie a možností lasera.
4. Aké presné môže byť laserové rezanie skla?
Pri správnom nastavení lasera a optiky rozlíšenia2-5 tisícin palcamožno bežne dosiahnuť pri laserovom rezaní/gravírovaní na sklo.
Ešte vyššia presnosť až do1 tisícina palcaalebo lepšie je možné použiťultrarýchle pulzné laserové systémy.Presnosť závisí vo veľkej miere od faktorov, ako je vlnová dĺžka lasera a kvalita lúča.
5. Je rezaná hrana laserom rezaného skla bezpečná?
Áno, brúsená hrana laserom ablovaného skla jevšeobecne bezpečnépretože ide skôr o vyparenú hranu ako o štiepanú alebo namáhanú hranu.
Avšak, ako pri každom procese rezania skla, aj tu je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia pri manipulácii, najmä v prípade tvrdeného alebo tvrdeného skla, ktorémôže stále predstavovať riziko, ak sa po rezaní poškodí.
6. Je ťažké navrhnúť vzory pre laserové rezanie skla?
No, návrh vzoru na rezanie laserom je celkom jednoduchý.Väčšina softvéru na rezanie laserom používa štandardné formáty obrázkov alebo vektorových súborov, ktoré možno vytvoriť pomocou bežných nástrojov na návrh.
Softvér potom spracuje tieto súbory, aby vygeneroval dráhy rezu, pričom vykoná potrebné vkladanie/usporiadanie dielov na listovom materiáli.
Neuspokojíme sa s priemernými výsledkami, ani vy
▶ O nás – MimoWork Laser
Zvýšte svoju produkciu pomocou našich najdôležitejších produktov
Mimowork je na výsledky orientovaný výrobca laserov so sídlom v Šanghaji a Dongguan v Číne, ktorý prináša 20-ročnú hĺbkovú prevádzkovú expertízu na výrobu laserových systémov a ponúka komplexné riešenia spracovania a výroby pre MSP (malé a stredné podniky) v širokej škále priemyselných odvetví. .
Naše bohaté skúsenosti s laserovými riešeniami na spracovanie kovov a nekovových materiálov sú hlboko zakorenené v celosvetovom reklamnom, automobilovom a leteckom priemysle, v aplikáciách na sublimáciu farbív, v textilnom a textilnom priemysle.
Namiesto toho, aby ponúkalo neisté riešenie, ktoré si vyžaduje nákup od nekvalifikovaných výrobcov, MimoWork kontroluje každú jednotlivú časť výrobného reťazca, aby sa zaistilo, že naše produkty majú konštantne vynikajúci výkon.
MimoWork sa zaviazal k vytvoreniu a modernizácii laserovej výroby a vyvinul desiatky pokročilých laserových technológií na ďalšie zlepšenie výrobnej kapacity klientov, ako aj veľkú efektivitu.Získaním mnohých patentov na laserové technológie sa vždy sústreďujeme na kvalitu a bezpečnosť systémov laserových strojov, aby sme zabezpečili konzistentnú a spoľahlivú výrobu.Kvalita laserového stroja je certifikovaná CE a FDA.
Získajte viac nápadov z nášho kanála YouTube
Mohlo by vás zaujímať:
Zrýchľujeme v rýchlej línii inovácií
Čas odoslania: 14. február 2024