Lasersko rezano steklo: Vse, kar morate vedeti o [2024]
Ko večina ljudi pomisli na steklo, si ga predstavljajo kot občutljiv material – nekaj, kar se lahko zlahka zlomi, če je izpostavljeno preveliki sili ali vročini.
Zaradi tega vas bo morda presenetilo, če izveste, da je steklodejansko se lahko reže z laserjem.
S postopkom, znanim kot laserska ablacija, lahko visokozmogljivi laserji natančno odstranijo ali "izrežejo" oblike iz stekla, ne da bi povzročili razpoke ali zlome.
Kazalo vsebine:
1. Ali lahko lasersko režete steklo?
Laserska ablacija deluje tako, da usmeri izjemno fokusiran laserski žarek na površino stekla.
Intenzivna toplota laserja upari majhno količino steklenega materiala.
Z premikanjem laserskega žarka po programiranem vzorcu je mogoče zapletene oblike in vzorce izrezati z neverjetno natančnostjo, včasih do ločljivosti le nekaj tisočink palca.
Za razliko od mehanskih metod rezanja, ki temeljijo na fizičnem stiku, laserji omogočajo brezkontaktno rezanje, ki ustvarja zelo čiste robove brez krušenja ali obremenitve materiala.
Čeprav se ideja o "rezanju" stekla z laserjem morda zdi neintuitivna, je to mogoče, saj laserji omogočajo izjemno natančno in nadzorovano segrevanje ter odstranjevanje materiala.
Dokler se rezanje izvaja postopoma v majhnih korakih, lahko steklo dovolj hitro odvaja toploto, da zaradi toplotnega šoka ne poči ali eksplodira.
Zaradi tega je lasersko rezanje idealen postopek za steklo, ki omogoča izdelavo zapletenih vzorcev, ki bi bili s tradicionalnimi metodami rezanja težki ali nemogoči.
2. Katero steklo je mogoče lasersko rezati?
Vseh vrst stekla ni mogoče lasersko rezati enako dobro. Optimalno steklo za lasersko rezanje mora imeti določene toplotne in optične lastnosti.
Nekatere najpogostejše in najprimernejše vrste stekla za lasersko rezanje vključujejo:
1. Žarjeno steklo:Navaden float ali ploščat steklo, ki ni bilo dodatno toplotno obdelano. Dobro se reže in gravira, vendar je zaradi toplotnih obremenitev bolj nagnjeno k razpokam.
2. Kaljeno steklo:Steklo, ki je bilo toplotno obdelano za večjo trdnost in odpornost proti lomljenju. Ima višjo toplotno toleranco, vendar višje stroške.
3. Steklo z nizko vsebnostjo železa:Steklo z zmanjšano vsebnostjo železa, ki učinkoviteje prepušča lasersko svetlobo in reže z manj preostale toplote.
4. Optično steklo:Specialno steklo, oblikovano za visoko prepustnost svetlobe z nizkim slabljenjem, ki se uporablja za precizno optiko.
5. Taljeno silicijevo steklo:Izjemno čista oblika kremenčevega stekla, ki lahko prenese visoko lasersko moč in rezanje/jedkanje z neprekosljivo natančnostjo in podrobnostmi.
Na splošno so stekla z nižjo vsebnostjo železa rezana z višjo kakovostjo in učinkovitostjo, saj absorbirajo manj laserske energije.
Debelejša stekla nad 3 mm zahtevajo tudi močnejše laserje. Sestava in obdelava stekla določata njegovo primernost za lasersko rezanje.
3. Kateri laser lahko reže steklo?
Za rezanje stekla je primernih več vrst industrijskih laserjev, pri čemer je optimalna izbira odvisna od dejavnikov, kot so debelina materiala, hitrost rezanja in zahteve glede natančnosti:
1. CO2 laserji:Delovni laser za rezanje različnih materialov, vključno s steklom. Proizvaja infrardeči žarek, ki ga večina materialov dobro absorbira. Lahko režedo 30 mmstekla, vendar pri nižjih hitrostih.
2. Vlaknasti laserji:Novejši trdno-tesni laserji ponujajo hitrejše rezalne hitrosti kot CO2. Proizvajajo žarke bližnjega infrardečega sevanja, ki jih steklo učinkovito absorbira. Pogosto se uporabljajo za rezanje.do 15 mmsteklo.
3. Zeleni laserji:Trdni laserji, ki oddajajo vidno zeleno svetlobo, ki jo steklo dobro absorbira, ne da bi pri tem segrevali okoliške površine. Uporabljajo se zavisoko precizno graviranjeiz tankega stekla.
4. UV laserji:Excimer laserji, ki oddajajo ultravijolično svetlobo, lahko dosežejonajvišja natančnost rezanjana tankih steklih zaradi minimalnih con, na katere vpliva toplota. Vendar pa zahteva bolj kompleksno optiko.
5. Pikosekundni laserji:Ultrahitri impulzni laserji, ki režejo z ablacijo s posameznimi impulzi, dolgimi le trilijon sekunde. Lahko režejoizjemno zapleteni vzorciv steklu zskoraj ni tveganja za vročino ali razpoke.
Pravi laser je odvisen od dejavnikov, kot so debelina stekla in toplotne/optične lastnosti, pa tudi od zahtevane hitrosti rezanja, natančnosti in kakovosti robov.
Z ustrezno lasersko nastavitvijo pa je mogoče skoraj vsako vrsto steklenega materiala razrezati v čudovite, zapletene vzorce.
4. Prednosti laserskega rezanja stekla
Uporaba tehnologije laserskega rezanja stekla ima več ključnih prednosti:
1. Natančnost in podrobnosti:Laserji omogočajomikronsko natančno rezanjezapletenih vzorcev in kompleksnih oblik, ki bi jih bilo z drugimi metodami težko ali nemogoče doseči. Zaradi tega je lasersko rezanje idealno za logotipe, občutljiva umetniška dela in aplikacije s precizno optiko.
2. Brez fizičnega stika:Ker laserji režejo z ablacijo in ne z mehanskimi silami, med rezanjem ni stika ali obremenitve stekla.zmanjšuje možnost razpok ali krušenjatudi pri krhkih ali občutljivih steklenih materialih.
3. Čisti robovi:Postopek laserskega rezanja zelo čisto upari steklo, kar ustvari robove, ki so pogosto podobni steklu ali zrcalno obdelani.brez mehanskih poškodb ali umazanije.
4. Prilagodljivost:Laserske sisteme je mogoče enostavno programirati za rezanje najrazličnejših oblik in vzorcev prek digitalnih oblikovalskih datotek. Spremembe je mogoče hitro in učinkovito izvesti tudi s programsko opremo.brez menjave fizičnega orodja.
5. Hitrost:Čeprav ni tako hitro kot mehansko rezanje za uporabo v razsutem stanju, se hitrosti laserskega rezanja še naprej povečujejo.novejše laserske tehnologije.Zapleteni vzorci, ki so nekoč trajali več urzdaj se lahko reže v nekaj minutah.
6. Brez obrabe orodja:Ker laserji delujejo z optičnim fokusiranjem in ne z mehanskim stikom, ni obrabe, loma ali potrebe popogosta menjava rezalnih robovtako kot pri mehanskih postopkih.
7. Združljivost materialov:Pravilno konfigurirani laserski sistemi so združljivi z rezanjemskoraj vse vrste stekla, od navadnega natrijevega kalcijevega stekla do posebnega taljenega silicijevega dioksida, z rezultatiomejeno le z optičnimi in toplotnimi lastnostmi materiala.
5. Slabosti laserskega rezanja stekla
Seveda tehnologija laserskega rezanja stekla ni brez nekaterih pomanjkljivosti:
1. Visoki kapitalski stroški:Čeprav so stroški delovanja laserja lahko skromni, je začetna naložba v celovit industrijski sistem za lasersko rezanje, primeren za steklo,lahko precejšen, kar omejuje dostopnost za majhne trgovine ali delo s prototipi.
2. Omejitve pretočnosti:Lasersko rezanje jena splošno počasnejekot mehansko rezanje za razsuto, potrošno rezanje debelejših steklenih plošč. Proizvodne stopnje morda niso primerne za velikoserijske proizvodne aplikacije.
3. Potrošni material:Laserji zahtevajoperiodična zamenjavaoptičnih komponent, ki se lahko sčasoma zaradi izpostavljenosti degradirajo. Pri postopkih laserskega rezanja s pomočjo so vključeni tudi stroški plina.
4. Združljivost materialov:Čeprav lahko laserji režejo številne steklene sestave, tisti zvečja absorpcija lahko ožge ali razbarvanamesto čistega rezanja zaradi preostale toplote v območju vpliva toplote.
5. Varnostni ukrepi:Zahtevani so strogi varnostni protokoli in zaprte celice za lasersko rezanje.za preprečevanje poškodb oči in kožezaradi visokomočne laserske svetlobe in steklenih ostankov.Potrebno je tudi ustrezno prezračevanjeza odstranjevanje škodljivih hlapov.
6. Zahteve glede spretnosti:Usposobljeni tehniki z usposabljanjem za varnost pri delu z laserjiso zahtevaniza upravljanje laserskih sistemov. Pravilna optična poravnava in optimizacija procesnih parametrovje treba izvajati tudi redno.
Torej, če povzamemo, lasersko rezanje sicer omogoča nove možnosti za steklo, vendar so njegove prednosti v primerjavi s tradicionalnimi metodami rezanja povezane z večjimi naložbami v opremo in kompleksnostjo delovanja.
Pomembno je skrbno preučiti potrebe aplikacije.
6. Pogosta vprašanja o laserskem rezanju stekla
1. Katera vrsta stekla daje najboljše rezultate pri laserskem rezanju?
Steklene sestave z nizko vsebnostjo železapri laserskem rezanju običajno ustvarijo najčistejše reze in robove. Taljeno silicijevo steklo se zaradi visoke čistosti in optične prepustnosti zelo dobro obnese.
Na splošno steklo z nižjo vsebnostjo železa reže učinkoviteje, saj absorbira manj laserske energije.
2. Ali je kaljeno steklo mogoče lasersko rezati?
DaKaljeno steklo je mogoče lasersko rezati, vendar zahteva naprednejše laserske sisteme in optimizacijo procesa. Postopek kaljenja poveča odpornost stekla na toplotne šoke, zaradi česar je bolj odporno na lokalno segrevanje zaradi laserskega rezanja.
Običajno so potrebni laserji z večjo močjo in nižje hitrosti rezanja.
3. Kakšna je najmanjša debelina, ki jo lahko lasersko režem?
Večina industrijskih laserskih sistemov, ki se uporabljajo za steklo, lahko zanesljivo reže debeline substratovdo 1-2 mmodvisno od sestave materiala in vrste/moči laserja. Zspecializirani kratkopulzni laserji, rezanje stekla tankega kot0,1 mm je možno.
Najmanjša debelina rezanja je na koncu odvisna od potreb uporabe in zmogljivosti laserja.
4. Kako natančen je lahko laserski razrez stekla?
Z ustrezno nastavitvijo laserja in optike je ločljivost2–5 tisočink palcaje mogoče rutinsko doseči pri laserskem rezanju/graviranju stekla.
Še večja natančnost do1 tisočinka palcaali bolje je mogoče z uporaboultrahitri impulzni laserski sistemiNatančnost je v veliki meri odvisna od dejavnikov, kot sta valovna dolžina laserja in kakovost žarka.
5. Ali je rezan rob lasersko rezanega stekla varen?
Da, odrezani rob lasersko ablacijskega stekla jena splošno varnosaj gre za uparjen rob in ne za okrušen ali obremenjen rob.
Vendar pa je treba, tako kot pri vsakem postopku rezanja stekla, upoštevati ustrezne varnostne ukrepe, zlasti pri kaljenem ali utrjenem steklu, kilahko še vedno predstavlja tveganje, če se po rezanju poškoduje.
6. Ali je težko oblikovati vzorce za lasersko rezanje stekla?
No, oblikovanje vzorcev za lasersko rezanje je precej preprosto. Večina programske opreme za lasersko rezanje uporablja standardne slikovne ali vektorske formate datotek, ki jih je mogoče ustvariti z običajnimi orodji za oblikovanje.
Programska oprema nato obdela te datoteke, da ustvari poti rezanja, medtem ko izvaja potrebno gnezdenje/razporejanje delov na ploščnem materialu.
Ne zadovoljimo se s povprečnimi rezultati, tudi vi ne bi smeli
▶ O nas - MimoWork Laser
Izboljšajte svojo proizvodnjo z našimi poudarki
Mimowork je proizvajalec laserjev, usmerjen k rezultatom, s sedežem v Šanghaju in Dongguanu na Kitajskem, ki s 20-letnimi bogatimi operativnimi izkušnjami proizvaja laserske sisteme in ponuja celovite rešitve za obdelavo in proizvodnjo za mala in srednje velika podjetja (MSP) v najrazličnejših panogah.
Naše bogate izkušnje z laserskimi rešitvami za obdelavo kovinskih in nekovinskih materialov so globoko zakoreninjene v svetovnem oglaševanju, avtomobilski in letalski industriji, kovinski industriji, sublimaciji barvil ter tekstilni industriji.
Namesto da bi ponujali negotovo rešitev, ki zahteva nakup pri nekvalificiranih proizvajalcih, MimoWork nadzoruje vsak posamezen del proizvodne verige, da bi zagotovil, da imajo naši izdelki stalno odlično delovanje.
MimoWork se je zavezal k ustvarjanju in nadgradnji laserske proizvodnje ter razvil na desetine naprednih laserskih tehnologij za nadaljnje izboljšanje proizvodnih zmogljivosti strank in visoko učinkovitost. Pridobili smo številne patente za lasersko tehnologijo in se vedno osredotočamo na kakovost in varnost laserskih strojnih sistemov, da bi zagotovili dosledno in zanesljivo proizvodnjo obdelave. Kakovost laserskih strojev je certificirana s strani CE in FDA.
Pridobite več idej na našem YouTube kanalu
Pospešujemo v hitrem pasu inovacij
Čas objave: 14. februar 2024