Kính cắt bằng laser: Tất cả những điều bạn cần biết về [2024]
Khi nghĩ về thủy tinh, hầu hết mọi người thường hình dung nó là một chất liệu dễ vỡ - thứ có thể dễ dàng bị vỡ nếu chịu tác động của lực hoặc nhiệt độ quá cao.
Vì lý do này, bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng kínhThực tế, nó có thể được cắt bằng tia laser..
Thông qua một quy trình được gọi là khắc laser, các tia laser công suất cao có thể loại bỏ hoặc "cắt" các hình dạng từ thủy tinh một cách chính xác mà không gây ra vết nứt hoặc vỡ.
Mục lục:
1. Có thể cắt kính bằng laser không?
Phương pháp khắc laser hoạt động bằng cách chiếu một chùm tia laser cực kỳ hội tụ lên bề mặt kính.
Nhiệt độ cực cao từ tia laser làm bốc hơi một lượng nhỏ vật liệu thủy tinh.
Bằng cách di chuyển chùm tia laser theo một mô hình được lập trình sẵn, các hình dạng và thiết kế phức tạp có thể được cắt với độ chính xác đáng kinh ngạc, đôi khi xuống đến độ phân giải chỉ vài phần nghìn inch.
Khác với các phương pháp cắt cơ học dựa trên sự tiếp xúc vật lý, laser cho phép cắt không tiếp xúc, tạo ra các cạnh rất sắc nét mà không làm sứt mẻ hoặc gây ứng suất lên vật liệu.
Mặc dù ý tưởng "cắt" kính bằng tia laser nghe có vẻ phản trực giác, nhưng điều đó hoàn toàn khả thi vì tia laser cho phép làm nóng và loại bỏ vật liệu một cách cực kỳ chính xác và có kiểm soát.
Nếu việc cắt được thực hiện từ từ từng bước nhỏ, kính sẽ có khả năng tản nhiệt đủ nhanh để không bị nứt hoặc vỡ do sốc nhiệt.
Điều này khiến việc cắt bằng laser trở thành một quy trình lý tưởng cho thủy tinh, cho phép tạo ra các hoa văn phức tạp mà khó hoặc không thể thực hiện được với các phương pháp cắt truyền thống.
2. Loại kính nào có thể được cắt bằng laser?
Không phải tất cả các loại kính đều có thể cắt bằng laser tốt như nhau. Loại kính tối ưu cho việc cắt bằng laser cần phải có những đặc tính nhiệt và quang học nhất định.
Một số loại kính phổ biến và phù hợp nhất để cắt bằng laser bao gồm:
1. Thủy tinh tôi luyện:Kính phẳng hoặc kính tấm thông thường, không trải qua bất kỳ quá trình xử lý nhiệt nào khác. Loại kính này dễ cắt và khắc nhưng dễ bị nứt do ứng suất nhiệt.
2. Kính cường lực:Loại kính được xử lý nhiệt để tăng độ bền và khả năng chống vỡ. Nó có khả năng chịu nhiệt cao hơn nhưng giá thành cũng cao hơn.
3. Kính có hàm lượng sắt thấp:Loại kính có hàm lượng sắt giảm giúp truyền ánh sáng laser hiệu quả hơn và cắt với ít nhiệt dư hơn.
4. Kính quang học:Loại kính đặc biệt được chế tạo để có độ truyền ánh sáng cao với độ suy giảm thấp, được sử dụng trong các ứng dụng quang học chính xác.
5. Thủy tinh silica nung chảy:Một loại thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cực cao, có thể chịu được công suất laser cao và cắt/khắc với độ chính xác và chi tiết vượt trội.
Nhìn chung, các loại kính có hàm lượng sắt thấp hơn sẽ được cắt với chất lượng và hiệu quả cao hơn vì chúng hấp thụ ít năng lượng laser hơn.
Các loại kính dày hơn 3mm cũng yêu cầu laser mạnh hơn. Thành phần và quy trình xử lý của kính quyết định khả năng phù hợp của nó với việc cắt bằng laser.
3. Tia laser có thể cắt được loại kính nào?
Có nhiều loại laser công nghiệp phù hợp để cắt kính, sự lựa chọn tối ưu phụ thuộc vào các yếu tố như độ dày vật liệu, tốc độ cắt và yêu cầu độ chính xác:
1. Laser CO2:Máy cắt laser đa năng dùng để cắt nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm cả thủy tinh. Tạo ra chùm tia hồng ngoại được hầu hết các vật liệu hấp thụ tốt. Nó có thể cắt...lên đến 30mmbằng thủy tinh nhưng ở tốc độ chậm hơn.
2. Laser sợi quang:Các loại laser trạng thái rắn thế hệ mới cho tốc độ cắt nhanh hơn so với laser CO2. Chúng tạo ra chùm tia cận hồng ngoại được thủy tinh hấp thụ hiệu quả. Thường được sử dụng để cắt.lên đến 15mmthủy tinh.
3. Tia laser xanh:Laser trạng thái rắn phát ra ánh sáng xanh lục nhìn thấy được, được thủy tinh hấp thụ tốt mà không làm nóng các khu vực xung quanh. Được sử dụng chokhắc độ chính xác caobằng kính mỏng.
4. Tia laser UV:Laser excimer phát ra tia cực tím có thể đạt đượcđộ chính xác cắt cao nhấtTrên các loại kính mỏng do vùng ảnh hưởng nhiệt tối thiểu. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi hệ thống quang học phức tạp hơn.
5. Tia laser xung picosecond:Các laser xung cực nhanh cắt bằng phương pháp bào mòn với các xung riêng lẻ chỉ dài một phần nghìn tỷ giây. Nó có thể cắthoa văn cực kỳ phức tạptrong ly thủy tinh vớihầu như không có nguy cơ bị nóng hoặc nứt vỡ..
Việc lựa chọn laser phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như độ dày của kính và các đặc tính nhiệt/quang học, cũng như tốc độ cắt, độ chính xác và chất lượng cạnh cần thiết.
Tuy nhiên, với thiết lập laser phù hợp, hầu hết mọi loại vật liệu thủy tinh đều có thể được cắt thành những hoa văn đẹp mắt và tinh xảo.
4. Ưu điểm của việc cắt kính bằng laser
Việc sử dụng công nghệ cắt laser cho kính mang lại một số ưu điểm chính:
1. Độ chính xác và chi tiết:Tia laser cho phépcắt chính xác ở mức micrometVới những họa tiết phức tạp và hình dạng đa dạng mà các phương pháp khác khó hoặc không thể thực hiện được. Điều này làm cho cắt laser trở nên lý tưởng cho việc tạo logo, tác phẩm nghệ thuật tinh tế và các ứng dụng quang học chính xác.
2. Không tiếp xúc vật lý:Vì tia laser cắt bằng phương pháp bào mòn chứ không phải bằng lực cơ học, nên không có sự tiếp xúc hay ứng suất nào tác động lên kính trong quá trình cắt. Điều nàygiảm nguy cơ bị nứt hoặc vỡngay cả với các vật liệu thủy tinh dễ vỡ hoặc mỏng manh.
3. Các cạnh được làm sạch:Quá trình cắt bằng laser làm bay hơi thủy tinh rất sạch, tạo ra các cạnh thường có độ bóng như thủy tinh hoặc như gương.không có bất kỳ hư hỏng cơ học hoặc mảnh vụn nào..
4. Tính linh hoạt:Hệ thống laser có thể dễ dàng lập trình để cắt nhiều hình dạng và hoa văn khác nhau thông qua các tệp thiết kế kỹ thuật số. Việc thay đổi cũng có thể được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả thông qua phần mềm.không cần thay đổi công cụ vật lý.
5. Tốc độ:Mặc dù không nhanh bằng cắt cơ khí đối với các ứng dụng sản xuất hàng loạt, tốc độ cắt laser vẫn tiếp tục tăng lên.các công nghệ laser mới hơn.Những họa tiết phức tạp mà trước đây phải mất hàng giờ mới thực hiện được.giờ đây có thể cắt chỉ trong vài phút..
6. Không làm mòn dụng cụ:Vì laser hoạt động dựa trên sự hội tụ quang học chứ không phải tiếp xúc cơ học, nên không có hiện tượng mài mòn, hư hỏng dụng cụ hoặc cần phải bảo dưỡng.thay thế lưỡi cắt thường xuyênTương tự như các quy trình cơ học.
7. Khả năng tương thích vật liệu:Các hệ thống laser được cấu hình đúng cách tương thích với việc cắt.hầu hết mọi loại kính, từ thủy tinh soda vôi thông thường đến silica nung chảy đặc biệt, với các kết quảchỉ bị giới hạn bởi các đặc tính quang học và nhiệt của vật liệu..
5. Nhược điểm của việc cắt kính bằng laser
Dĩ nhiên, công nghệ cắt kính bằng laser cũng không phải là không có nhược điểm:
1. Chi phí đầu tư ban đầu cao:Mặc dù chi phí vận hành laser có thể ở mức khiêm tốn, nhưng khoản đầu tư ban đầu cho một hệ thống cắt laser công nghiệp hoàn chỉnh phù hợp để cắt kính lại khá lớn.có thể đáng kể, hạn chế khả năng tiếp cận đối với các cửa hàng nhỏ hoặc công việc chế tạo nguyên mẫu.
2. Hạn chế về thông lượng:Cắt bằng laser làthường chậm hơnSo với cắt cơ khí thông thường đối với việc cắt hàng loạt các tấm kính dày hơn, tốc độ sản xuất có thể không phù hợp với các ứng dụng sản xuất quy mô lớn.
3. Vật tư tiêu hao:Laser yêu cầuthay thế định kỳCác linh kiện quang học có thể bị xuống cấp theo thời gian do tiếp xúc. Chi phí khí cũng là một yếu tố cần xem xét trong các quy trình cắt laser hỗ trợ.
4. Khả năng tương thích vật liệu:Mặc dù laser có thể cắt nhiều loại kính khác nhau, nhưng những loại có...Khả năng hấp thụ cao hơn có thể gây cháy hoặc đổi màu.thay vì cắt gọn gàng do ảnh hưởng của nhiệt dư trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.
5. Biện pháp phòng ngừa an toàn:Cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình an toàn và bố trí khu vực cắt laser khép kín.để ngăn ngừa tổn thương mắt và daTừ ánh sáng laser công suất cao và mảnh vụn thủy tinh.Cần có hệ thống thông gió thích hợp.để loại bỏ hơi độc hại.
6. Yêu cầu về kỹ năng:Kỹ thuật viên đủ tiêu chuẩn và được đào tạo về an toàn laser.được yêu cầuVận hành hệ thống laser. Căn chỉnh quang học chính xác và tối ưu hóa thông số quy trình.cũng phải được thực hiện thường xuyên.
Tóm lại, mặc dù cắt laser mở ra những khả năng mới cho thủy tinh, nhưng những ưu điểm này đi kèm với chi phí đầu tư thiết bị cao hơn và độ phức tạp vận hành lớn hơn so với các phương pháp cắt truyền thống.
Việc xem xét kỹ lưỡng các nhu cầu của ứng dụng là rất quan trọng.
6. Câu hỏi thường gặp về cắt kính bằng laser
1. Loại kính nào cho kết quả tốt nhất khi cắt bằng laser?
Thành phần thủy tinh có hàm lượng sắt thấpKhi cắt bằng laser, thủy tinh silica nung chảy thường tạo ra các đường cắt và cạnh sắc nét nhất. Loại thủy tinh này cũng cho hiệu quả rất tốt nhờ độ tinh khiết cao và đặc tính truyền dẫn quang học vượt trội.
Nhìn chung, kính có hàm lượng sắt thấp hơn sẽ cắt hiệu quả hơn vì nó hấp thụ ít năng lượng laser hơn.
2. Có thể cắt kính cường lực bằng laser không?
ĐúngKính cường lực có thể được cắt bằng laser nhưng đòi hỏi hệ thống laser tiên tiến hơn và tối ưu hóa quy trình. Quá trình tôi luyện làm tăng khả năng chịu sốc nhiệt của kính, giúp nó chịu được tốt hơn hiện tượng gia nhiệt cục bộ do cắt laser.
Thông thường cần sử dụng laser có công suất cao hơn và tốc độ cắt chậm hơn.
3. Độ dày tối thiểu mà tôi có thể cắt bằng laser là bao nhiêu?
Hầu hết các hệ thống laser công nghiệp dùng cho thủy tinh đều có thể cắt các vật liệu có độ dày khác nhau một cách đáng tin cậy.xuống còn 1-2mmTùy thuộc vào thành phần vật liệu và loại/công suất laser. Vớilaser xung ngắn chuyên dụng, cắt kính mỏng như0,1mm là hoàn toàn có thể..
Độ dày tối thiểu có thể cắt được cuối cùng phụ thuộc vào nhu cầu ứng dụng và khả năng của máy cắt laser.
4. Độ chính xác của việc cắt kính bằng laser có thể đạt đến mức nào?
Với thiết lập laser và quang học phù hợp, độ phân giải của2-5 phần nghìn inchĐiều này thường xuyên đạt được khi cắt/khắc laser trên kính.
Độ chính xác cao hơn nữa, xuống đến mứcmột phần nghìn inchhoặc tốt hơn là có thể sử dụnghệ thống laser xung cực nhanhĐộ chính xác phụ thuộc phần lớn vào các yếu tố như bước sóng laser và chất lượng chùm tia.
5. Phần cạnh cắt của kính cắt bằng laser có an toàn không?
Đúng vậy, cạnh cắt của kính được tạo ra bằng phương pháp khắc laser là...nhìn chung an toànvì đó là cạnh bị bốc hơi chứ không phải là cạnh bị sứt mẻ hoặc bị căng.
Tuy nhiên, cũng như bất kỳ quy trình cắt kính nào khác, cần phải tuân thủ các biện pháp phòng ngừa khi xử lý, đặc biệt là đối với kính cường lực hoặc kính tôi nhiệt.Vẫn có thể tiềm ẩn rủi ro nếu bị hư hại sau khi cắt..
6. Việc thiết kế hoa văn để cắt kính bằng laser có khó không?
NoViệc thiết kế mẫu cho máy cắt laser khá đơn giản. Hầu hết phần mềm cắt laser sử dụng các định dạng tệp hình ảnh hoặc vector tiêu chuẩn có thể được tạo bằng các công cụ thiết kế thông dụng.
Phần mềm sau đó xử lý các tệp này để tạo ra các đường cắt, đồng thời thực hiện việc sắp xếp/lồng ghép các chi tiết trên vật liệu dạng tấm nếu cần thiết.
Chúng tôi không chấp nhận kết quả tầm thường, và bạn cũng không nên như vậy.
▶ Giới thiệu về chúng tôi - MimoWork Laser
Nâng tầm sản xuất của bạn với tính năng Highlights của chúng tôi.
Mimowork là nhà sản xuất laser định hướng kết quả, có trụ sở tại Thượng Hải và Đông Quan, Trung Quốc, với 20 năm kinh nghiệm vận hành chuyên sâu trong sản xuất hệ thống laser và cung cấp các giải pháp gia công và sản xuất toàn diện cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Kinh nghiệm phong phú của chúng tôi trong các giải pháp laser cho gia công vật liệu kim loại và phi kim loại bắt nguồn sâu sắc từ các ngành quảng cáo, ô tô & hàng không, kim loại, ứng dụng in chuyển nhiệt, dệt may trên toàn thế giới.
Thay vì đưa ra một giải pháp không chắc chắn đòi hỏi phải mua hàng từ các nhà sản xuất không đủ tiêu chuẩn, MimoWork kiểm soát mọi khâu trong chuỗi sản xuất để đảm bảo sản phẩm của chúng tôi luôn đạt hiệu suất tuyệt vời.
MimoWork luôn cam kết tạo ra và nâng cấp công nghệ sản xuất laser, phát triển hàng chục công nghệ laser tiên tiến để nâng cao hơn nữa năng lực sản xuất và hiệu quả hoạt động của khách hàng. Sở hữu nhiều bằng sáng chế công nghệ laser, chúng tôi luôn tập trung vào chất lượng và độ an toàn của hệ thống máy laser để đảm bảo quy trình sản xuất ổn định và đáng tin cậy. Chất lượng máy laser được chứng nhận bởi CE và FDA.
Hãy tham khảo thêm nhiều ý tưởng từ kênh YouTube của chúng tôi!
Bạn có thể quan tâm đến:
Chúng tôi tăng tốc trên con đường đổi mới đầy tốc độ.
Thời gian đăng bài: 14 tháng 2 năm 2024