Лазерне різання скла: все, що вам потрібно знати про [2024]
Коли більшість людей думають про скло, вони уявляють його як делікатний матеріал – щось, що може легко розбитися, якщо його піддати надмірному впливу сили або тепла.
З цієї причини може бути несподіванкою дізнатися, що склонасправді можна різати лазером.
За допомогою процесу, відомого як лазерна абляція, потужні лазери можуть точно видаляти або «вирізати» форми зі скла, не спричиняючи тріщин чи розломів.
Зміст:
1. Чи можна різати скло лазером?
Лазерна абляція працює шляхом направлення надзвичайно сфокусованого лазерного променя на поверхню скла.
Інтенсивне тепло від лазера випаровує крихітну кількість скляного матеріалу.
Рухаючи лазерний промінь відповідно до запрограмованого шаблону, можна вирізати складні форми та візерунки з дивовижною точністю, іноді з роздільною здатністю лише кілька тисячних дюйма.
На відміну від механічних методів різання, які залежать від фізичного контакту, лазери дозволяють безконтактне різання, що створює дуже чисті краї без сколів або напруги на матеріалі.
Хоча ідея «різання» скла лазером може здатися нелогічною, це можливо, оскільки лазери дозволяють надзвичайно точно та контрольовано нагрівати та видаляти матеріал.
Якщо різання виконується поступово, невеликими кроками, скло здатне розсіювати тепло досить швидко, щоб воно не тріснуло та не вибухнуло від теплового удару.
Це робить лазерне різання ідеальним процесом для скла, дозволяючи створювати складні візерунки, які було б важко або неможливо створити традиційними методами різання.
2. Яке скло можна різати лазером?
Не всі типи скла можна однаково добре різати лазером. Оптимальне скло для лазерного різання повинно мати певні термічні та оптичні властивості.
Деякі з найпоширеніших та найпридатніших типів скла для лазерного різання включають:
1. Відпалене скло:Звичайне флоат-скло або листове скло, яке не пройшло жодної додаткової термічної обробки. Воно добре ріжеться та гравірується, але більш схильне до розтріскування від термічного навантаження.
2. Загартоване скло:Скло, термічно оброблене для підвищення міцності та стійкості до ударів. Воно має вищу термостійкість, але й вищу вартість.
3. Скло з низьким вмістом заліза:Скло зі зниженим вмістом заліза, яке ефективніше пропускає лазерне світло та ріже з меншим залишковим тепловим ефектом.
4. Оптичне скло:Спеціальне скло, розроблене для високої світлопроникності з низьким затуханням, використовується для прецизійної оптики.
5. Плавлене кварцове скло:Надзвичайно високочистий вид кварцового скла, який може витримувати високу потужність лазера та різати/травити з неперевершеною точністю та деталізацією.
Загалом, скло з нижчим вмістом заліза ріжеться з вищою якістю та ефективністю, оскільки воно поглинає менше лазерної енергії.
Для товстішого скла понад 3 мм також потрібні потужніші лазери. Склад та обробка скла визначають його придатність для лазерного різання.
3. Який лазер може різати скло?
Існує кілька типів промислових лазерів, придатних для різання скла, причому оптимальний вибір залежить від таких факторів, як товщина матеріалу, швидкість різання та вимоги до точності:
1. CO2-лазери:Робочий лазер для різання різних матеріалів, включаючи скло. Виробляє інфрачервоний промінь, який добре поглинається більшістю матеріалів. Він може різатидо 30 ммскла, але з меншою швидкістю.
2. Волоконні лазери:Новіші твердотільні лазери пропонують вищу швидкість різання, ніж CO2. Виробляють промені ближнього інфрачервоного діапазону, які ефективно поглинаються склом. Зазвичай використовуються для різання.до 15 ммскло.
3. Зелені лазери:Твердотільні лазери, що випромінюють видиме зелене світло, добре поглинається склом, не нагріваючи навколишні поверхні. Використовуються длявисокоточне гравіруванняз тонкого скла.
4. Ультрафіолетові лазери:Ексимерні лазери, що випромінюють ультрафіолетове світло, можуть досягтинайвища точність різанняна тонких стеклах завдяки мінімальній кількості зон термічного впливу. Однак, потрібна складніша оптика.
5. Пікосекундні лазери:Надшвидкі імпульсні лазери, що ріжуть за допомогою абляції окремими імпульсами тривалістю лише одну трильйонну частку секунди. Вони можуть різатинадзвичайно складні візерункиу склі змайже немає ризику нагрівання чи розтріскування.
Правильний лазер залежить від таких факторів, як товщина скла та теплові/оптичні властивості, а також необхідна швидкість різання, точність та якість кромки.
Однак, за допомогою відповідного лазерного налаштування, майже будь-який тип скляного матеріалу можна вирізати на красиві, складні візерунки.
4. Переваги лазерного різання скла
Існує кілька ключових переваг використання технології лазерного різання скла:
1. Точність та деталізація:Лазери дозволяютьмікронного рівня прецизійного різанняскладних візерунків та складних форм, які було б важко або неможливо отримати іншими методами. Це робить лазерне різання ідеальним для логотипів, витончених творів мистецтва та прецизійних оптичних застосувань.
2. Без фізичного контакту:Оскільки лазери ріжуть шляхом абляції, а не механічних сил, під час різання немає контакту чи навантаження на скло.зменшує ймовірність розтріскування або відколівнавіть з крихкими або делікатними скляними матеріалами.
3. Чисті краї:Процес лазерного різання дуже чисто випаровує скло, створюючи краї, які часто мають склоподібний або дзеркальний блиск.без будь-яких механічних пошкоджень та сміття.
4. Гнучкість:Лазерні системи можна легко запрограмувати для вирізання найрізноманітніших форм та візерунків за допомогою цифрових файлів дизайну. Зміни також можна швидко та ефективно вносити за допомогою програмного забезпечення.без перемикання фізичних інструментів.
5. Швидкість:Хоча швидкість лазерного різання не така швидка, як механічне різання для масових робіт, вона продовжує зростати.новіші лазерні технології.Складні візерунки, на які колись потрібні були годинитепер можна різати за лічені хвилини.
6. Відсутність зносу інструменту:Оскільки лазери працюють за рахунок оптичного фокусування, а не механічного контакту, немає зносу, поломки або потреби в...часта заміна ріжучих кромокяк і у випадку з механічними процесами.
7. Сумісність матеріалів:Правильно налаштовані лазерні системи сумісні з різанняммайже будь-який тип скла, від звичайного натрієво-кальційного скла до спеціального плавленого кварцу, з результатамиобмежені лише оптичними та тепловими властивостями матеріалу.
5. Недоліки лазерного різання скла
Звичайно, технологія лазерного різання скла не позбавлена деяких недоліків:
1. Високі капітальні витрати:Хоча витрати на експлуатацію лазера можуть бути невеликими, початкові інвестиції в повноцінну промислову систему лазерного різання, придатну для скламоже бути суттєвим, що обмежує доступність для невеликих майстерень або роботи з прототипами.
2. Обмеження пропускної здатності:Лазерне різання - цезагалом повільнішеніж механічне різання для масового, товарного різання товстіших скляних листів. Продуктивність може не підходити для великосерійного виробництва.
3. Витратні матеріали:Лазери вимагаютьперіодична замінаоптичних компонентів, які можуть з часом деградувати від впливу. Витрати на газ також пов'язані з процесами допоміжного лазерного різання.
4. Сумісність матеріалів:Хоча лазери можуть різати багато скляних композицій, ті, що маютьвище поглинання може підгоріти або знебарвитисяа не різати чисто через залишкове тепло в зоні термічного впливу.
5. Заходи безпеки:Потрібні суворі протоколи безпеки та закриті камери для лазерного різаннящоб запобігти пошкодженню очей та шкіривід потужного лазерного випромінювання та скляних уламків.Також потрібна належна вентиляціядля видалення шкідливих парів.
6. Вимоги до навичок:Кваліфіковані техніки, що пройшли навчання з лазерної безпекиобов'язковідля роботи лазерних систем. Правильне оптичне вирівнювання та оптимізація параметрів процесутакож необхідно виконувати регулярно.
Отже, підсумовуючи, хоча лазерне різання відкриває нові можливості для скла, його переваги пов'язані з вищими інвестиціями в обладнання та складністю експлуатації порівняно з традиційними методами різання.
Важливо ретельно розглянути потреби програми.
6. Найчастіші запитання щодо лазерного різання скла
1. Який тип скла забезпечує найкращі результати для лазерного різання?
Склади скла з низьким вмістом залізаяк правило, забезпечують найчистіші зрізи та краї під час лазерного різання. Плавлене кварцове скло також дуже добре працює завдяки своїй високій чистоті та властивостям оптичного пропускання.
Загалом, скло з нижчим вмістом заліза ріжеться ефективніше, оскільки воно поглинає менше лазерної енергії.
2. Чи можна різати загартоване скло лазером?
ТакЗагартоване скло можна різати лазером, але це вимагає більш досконалих лазерних систем та оптимізації процесу. Процес гартування підвищує стійкість скла до термічних ударів, роблячи його більш стійким до локального нагрівання від лазерного різання.
Зазвичай потрібні лазери вищої потужності та менші швидкості різання.
3. Яка мінімальна товщина, яку я можу різати лазером?
Більшість промислових лазерних систем, що використовуються для скла, можуть надійно різати різні товщини підкладокдо 1-2 ммзалежно від складу матеріалу та типу/потужності лазера. Зспеціалізовані лазери з короткими імпульсамирізання скла тонким, як0,1 мм можливо.
Мінімальна товщина різання зрештою залежить від потреб застосування та можливостей лазера.
4. Наскільки точною може бути лазерна різка скла?
При правильному налаштуванні лазера та оптики, роздільна здатність2-5 тисячних дюймаможна зазвичай досягти під час лазерного різання/гравіювання скла.
Ще вища точність аж до1 тисячна дюймаабо краще можливо використовуватинадшвидкі імпульсні лазерні системиТочність значною мірою залежить від таких факторів, як довжина хвилі лазера та якість променя.
5. Чи безпечний край лазерного різання скла?
Так, обрізаний край скла, обробленого лазером, єзагалом безпечнооскільки це випарений край, а не відколотий або напружений край.
Однак, як і під час будь-якого процесу різання скла, слід дотримуватися належних запобіжних заходів, особливо із загартованим або гартованим склом, якевсе ще може становити небезпеку, якщо його пошкодити після різання.
6. Чи складно розробляти шаблони для лазерного різання скла?
No, розробка шаблонів для лазерного різання є досить простою. Більшість програмного забезпечення для лазерного різання використовують стандартні формати файлів зображень або векторних файлів, які можна створювати за допомогою поширених інструментів дизайну.
Потім програмне забезпечення обробляє ці файли для створення шляхів розрізання, одночасно виконуючи будь-яке необхідне вкладення/розташування деталей на листовому матеріалі.
Ми не погоджуємося на посередні результати, і ви також не повинні
▶ Про нас - Лазер MimoWork
Підвищте рівень свого виробництва за допомогою наших ключових моментів
Mimowork — це орієнтований на результат виробник лазерів, що базується в Шанхаї та Дунгуані, Китай. Компанія має 20-річний глибокий операційний досвід у виробництві лазерних систем та пропонує комплексні рішення для обробки та виробництва для малих та середніх підприємств (МСП) у широкому спектрі галузей промисловості.
Наш багатий досвід лазерних рішень для обробки металевих та неметалевих матеріалів глибоко вкорінений у світовій рекламі, автомобільній та авіаційній промисловості, металовиробництві, сублімаційному друкі, тканинній та текстильній промисловості.
Замість того, щоб пропонувати невизначене рішення, яке вимагає закупівлі у некваліфікованих виробників, MimoWork контролює кожну ланку виробничого ланцюжка, щоб забезпечити постійну відмінну продуктивність нашої продукції.
Компанія MimoWork займається створенням та вдосконаленням лазерного виробництва, розробивши десятки передових лазерних технологій для подальшого підвищення виробничих потужностей клієнтів, а також підвищення ефективності. Отримавши численні патенти на лазерні технології, ми завжди зосереджуємося на якості та безпеці лазерних верстатів, щоб забезпечити стабільне та надійне виробництво. Якість лазерних верстатів сертифікована CE та FDA.
Отримайте більше ідей на нашому YouTube-каналі
Ми прискорюємося на швидкій смузі інновацій
Час публікації: 14 лютого 2024 р.