Kính cắt laser: Tất cả những gì bạn cần biết về [2024]
Khi nghĩ đến thủy tinh, hầu hết mọi người đều hình dung đó là một vật liệu mỏng manh - thứ có thể dễ vỡ nếu chịu quá nhiều lực hoặc nhiệt.
Vì lý do này, có thể bạn sẽ ngạc nhiên khi biết rằng thủy tinhthực tế có thể được cắt bằng tia laser.
Thông qua một quá trình được gọi là cắt bằng tia laser, tia laser công suất cao có thể loại bỏ hoặc "cắt" chính xác các hình dạng trên kính mà không gây ra vết nứt hoặc gãy.
Mục lục:
1. Bạn có thể cắt kính bằng tia laser không?
Phương pháp cắt bằng tia laser hoạt động bằng cách chiếu một chùm tia laser cực kỳ tập trung vào bề mặt kính.
Nhiệt độ cao từ tia laser làm bay hơi một lượng nhỏ vật liệu thủy tinh.
Bằng cách di chuyển chùm tia laser theo một mô hình được lập trình, các hình dạng và thiết kế phức tạp có thể được cắt với độ chính xác đáng kinh ngạc, đôi khi độ phân giải chỉ còn vài phần nghìn inch.
Không giống như các phương pháp cắt cơ học dựa vào tiếp xúc vật lý, tia laser cho phép cắt không tiếp xúc, tạo ra các cạnh rất sạch mà không làm sứt mẻ hoặc gây áp lực lên vật liệu.
Mặc dù ý tưởng "cắt" kính bằng tia laser có vẻ trái ngược với trực giác, nhưng điều đó hoàn toàn khả thi vì tia laser cho phép làm nóng và loại bỏ vật liệu cực kỳ chính xác và có kiểm soát.
Chỉ cần quá trình cắt được thực hiện dần dần theo từng bước nhỏ thì kính có thể tản nhiệt đủ nhanh để không bị nứt hoặc phát nổ do sốc nhiệt.
Điều này khiến cho quá trình cắt laser trở thành quy trình lý tưởng cho kính, cho phép tạo ra các mẫu phức tạp mà các phương pháp cắt truyền thống khó hoặc không thể thực hiện được.
2. Loại kính nào có thể cắt bằng tia laser?
Không phải tất cả các loại kính đều có thể cắt laser tốt như nhau. Loại kính lý tưởng để cắt laser cần phải có một số đặc tính nhiệt và quang học nhất định.
Một số loại kính phổ biến và phù hợp nhất để cắt laser bao gồm:
1. Kính tôi luyện:Kính nổi hoặc kính tấm trơn chưa qua bất kỳ xử lý nhiệt bổ sung nào. Loại kính này có khả năng cắt và khắc tốt nhưng dễ bị nứt do ứng suất nhiệt.
2. Kính cường lực:Kính đã được xử lý nhiệt để tăng độ bền và khả năng chống vỡ. Kính này có khả năng chịu nhiệt cao hơn nhưng giá thành cũng cao hơn.
3. Thủy tinh ít sắt:Kính có hàm lượng sắt thấp hơn giúp truyền ánh sáng laser hiệu quả hơn và cắt với ít tác động nhiệt dư hơn.
4. Kính quang học:Kính chuyên dụng được thiết kế để truyền ánh sáng cao với độ suy giảm thấp, được sử dụng cho các ứng dụng quang học chính xác.
5. Kính Silica nóng chảy:Một dạng thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cực cao có thể chịu được công suất laser cao và khả năng cắt/khắc với độ chính xác và chi tiết vượt trội.
Nhìn chung, 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.
Kính dày hơn 3mm cũng cần tia laser mạnh hơn. Thành phần và quy trình xử lý của kính quyết định tính phù hợp của kính để cắt laser.
3. Loại Laser nào có thể cắt kính?
Có một số loại tia laser công nghiệp phù hợp để cắt kính, việc lựa chọn tối ưu tùy thuộc vào các yếu tố như độ dày vật liệu, tốc độ cắt và yêu cầu về độ chính xác:
1. Laser CO2:Laser chủ lực dùng để cắt nhiều loại vật liệu, bao gồm cả thủy tinh. Tạo ra chùm tia hồng ngoại được hầu hết các vật liệu hấp thụ tốt. Nó có thể cắtlên đến 30mmbằng kính nhưng ở tốc độ chậm hơn.
2. Laser sợi quang:Laser thể rắn mới hơn cung cấp tốc độ cắt nhanh hơn CO2. Tạo ra chùm tia hồng ngoại gần được thủy tinh hấp thụ hiệu quả. Thường được sử dụng để cắtlên đến 15mmthủy tinh.
3. Tia laser xanh lá cây:Laser thể rắn phát ra ánh sáng xanh lục có thể nhìn thấy được, được thủy tinh hấp thụ tốt mà không làm nóng các khu vực xung quanh. Được sử dụng chokhắc có độ chính xác caocủa kính mỏng.
4. Tia laser UV:Tia laser Excimer phát ra tia cực tím có thể đạt đượcđộ chính xác cắt cao nhấttrên kính mỏng do vùng ảnh hưởng nhiệt tối thiểu. Tuy nhiên, đòi hỏi hệ thống quang học phức tạp hơn.
5. Tia laser Pico giây:Tia laser xung cực nhanh cắt xuyên qua quá trình phá hủy với các xung riêng lẻ chỉ dài một phần nghìn tỷ giây. Nó có thể cắtcác mẫu cực kỳ phức tạptrong ly vớihầu như không có nguy cơ nóng hoặc nứt.
Loại tia laser phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như độ dày của kính và tính chất 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 như bất kỳ loại vật liệu thủy tinh nào cũng có thể được cắt thành những hoa văn đẹp mắt và phức tạp.
4. Ưu điểm của công nghệ cắt kính bằng laser
Có một số lợi thế chính khi sử dụng công nghệ cắt laser cho kính:
1. Độ chính xác và chi tiết:Tia laser cho phépcắt chính xác đến từng micronvới các hoa văn và hình dạng phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không thể thực hiện được. Điều này khiến việc cắt laser trở nên lý tưởng cho logo, tác phẩm nghệ thuật tinh xảo và các ứng dụng quang học chính xác.
2. Không tiếp xúc vật lý:Vì tia laser cắt xuyên qua quá trình mài mòn thay vì lực cơ học nên không có tiếp xúc hoặc ứng suất nào tác động lên kính trong quá trình cắt. Điều nàygiảm nguy cơ nứt hoặc sứt mẻngay cả với những vật liệu thủy tinh dễ vỡ hoặc mỏng manh.
3. Làm sạch các cạnh:Quá trình cắt bằng tia laser làm bay hơi kính rất sạch, tạo ra các cạnh thường giống như kính hoặc hoàn thiện như gươngkhông có bất kỳ hư hỏng cơ học hoặc mảnh vụn nào.
4. Tính linh hoạt:Hệ thống laser có thể dễ dàng được lập trình để cắt nhiều hình dạng và hoa văn khác nhau thông qua các tệp thiết kế kỹ thuật số. Các thay đổi cũng có thể được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả thông qua phần mềm.không cần chuyển đổi công cụ vật lý.
5. Tốc độ:Mặc dù không nhanh bằng cắt cơ học đối với các ứng dụng số lượng lớn, tốc độ cắt bằng laser vẫn tiếp tục tăng theocông nghệ laser mới hơn.Những mẫu phức tạp từng mất hàng giờbây giờ có thể cắt trong vài phút.
6. Không mài mòn dụng cụ:Vì tia laser hoạt động thông qua việc tập trung quang học thay vì tiếp xúc cơ học nên không có hiện tượng mài mòn dụng cụ, gãy vỡ hoặc cầnthay thế thường xuyên các cạnh cắtgiống như các quá trình cơ học.
7. Khả năng tương thích vật liệu:Hệ thống laser được cấu hình đúng cách sẽ tương thích với việc cắthầu như bất kỳ loại kính nào, từ thủy tinh vôi soda thông thường đến silica nóng chảy đặc biệt, với 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
Tất nhiên, công nghệ cắt kính bằng laser cũng có một số nhược điểm:
1. Chi phí vốn cao:Trong khi chi phí vận hành laser có thể khiêm tốn, khoản đầu tư ban đầu cho một hệ thống cắt laser công nghiệp hoàn chỉnh phù hợp với kínhcó thể là đáng kể, hạn chế khả năng tiếp cận của các cửa hàng nhỏ hoặc công việc tạo mẫu.
2. Giới hạn thông lượng:Cắt laser lànói chung là chậm hơnso với cắt cơ học đối với các tấm kính dày, hàng loạt. Tốc độ sản xuất có thể không phù hợp với các ứng dụng sản xuất số lượng lớn.
3. Vật tư tiêu hao:Tia laser yêu cầuthay thế định kỳcủa các thành phần quang học có thể bị suy giảm theo thời gian do tiếp xúc. Chi phí khí đốt cũng liên quan đến các quy trình cắt laser hỗ trợ.
4. Khả năng tương thích vật liệu:Trong khi tia laser có thể cắt nhiều loại thủy tinh, thì những loại cóhấp thụ cao hơn có thể làm cháy hoặc đổi màuthay vì cắt gọn gàng do tác động nhiệt còn sót lại ở vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.
5. Biện pháp phòng ngừa an toàn:Cần có các giao thức an toàn nghiêm ngặt và các ô cắt laser kínđể ngăn ngừa tổn thương mắt và datừ ánh sáng laser công suất cao và mảnh vỡ thủy tinh.Cũng cần thông gió thích hợpđể loại bỏ hơi độc hại.
6. Yêu cầu về kỹ năng:Kỹ thuật viên có trình độ được đào tạo về an toàn laserđược yêu cầuvận hành hệ thống laser. Căn chỉnh quang học phù hợp và tối ưu hóa thông số quy trìnhcũng phải được thực hiện thường xuyên.
Tóm lại, mặc dù phương pháp cắt laser mang lại nhiều khả năng mới cho kính, nhưng lợi thế của nó lại đi kèm với chi phí đầu tư thiết bị cao hơn và độ phức tạp trong vận hành cao hơn so với các phương pháp cắt truyền thống.
Việc cân nhắc cẩn thận nhu cầu của ứng dụng là rất quan trọng.
6. Những câu hỏi thường gặp về cắt kính bằng laser
1. Loại kính nào mang lại kết quả tốt nhất khi cắt laser?
Thành phần thủy tinh ít sắtcó xu hướng tạo ra các đường cắt và cạnh sạch nhất khi cắt bằng laser. Kính silica nóng chảy cũng hoạt động rất tốt nhờ độ tinh khiết cao và đặc tính truyền quang.
Nhìn chung, kính có hàm lượng sắt thấp sẽ cắt hiệu quả hơn vì nó hấp thụ ít năng lượng laser hơn.
2. Kính cường lực có thể cắt bằng tia laser không?
ĐúngKính cường lực có thể được cắt bằng laser nhưng đòi hỏi hệ thống laser tiên tiến hơn và quy trình tối ưu hóa. Quá trình tôi luyện làm tăng khả năng chống sốc nhiệt của kính, giúp kính chịu được nhiệt cục bộ từ quá trình cắt laser tốt hơn.
Thông thường cần tia laser có công suất cao hơn và tốc độ cắt chậm hơn.
3. Độ dày tối thiểu tôi có thể cắt bằng tia laser là bao nhiêu?
Hầu hết các hệ thống laser công nghiệp được sử dụng cho kính có thể cắt độ dày của vật liệu nền một cách đáng tin cậyxuống còn 1-2mmtùy thuộc vào thành phần vật liệu và loại/công suất laser. Vớilaser xung ngắn chuyên dụng, cắt kính mỏng nhưCó thể đạt 0,1mm.
Độ dày cắt tối thiểu cuối cùng phụ thuộc vào nhu cầu ứng dụng và khả năng của tia laser.
4. Cắt kính bằng tia laser có thể chính xác đến mức nào?
Với thiết lập laser và quang học thích hợp, độ phân giải của2-5 phần nghìn inchcó thể thực hiện thường xuyên khi cắt/khắc laser trên kính.
Độ chính xác thậm chí còn cao hơn1 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. Cạnh cắt của kính cắt bằng laser có an toàn không?
Vâng, cạnh cắt của kính bị cắt bằng tia laser lànói chung là an toànvì đó là cạnh bốc hơi chứ không phải cạnh bị sứt mẻ hoặc chịu ứng suất.
Tuy nhiên, giống như bất kỳ quy trình cắt kính nào, vẫn nên tuân thủ các biện pháp phòng ngừa xử lý thích hợp, đặc biệt là xung quanh kính cường lực hoặc kính cường lực.vẫn có thể gây ra rủi ro nếu bị hư hỏng sau khi cắt.
6. Thiết kế mẫu cắt kính bằng laser có khó không?
NoThiết kế mẫu cho máy cắt laser khá đơn giản. Hầu hết các phần mềm cắt laser đều sử dụng định dạng tệp hình ảnh hoặc vector tiêu chuẩn, có thể được tạo bằng các công cụ thiết kế thông dụng.
Sau đó, phần mềm xử lý các tệp này để tạo đường cắt trong khi thực hiện bất kỳ thao tác sắp xếp/lồng ghép cần thiết nào cho các bộ phận trên vật liệu tấm.
Chúng tôi không bằng lòng với những kết quả tầm thường, bạn cũng không nên như vậy
▶ Giới thiệu về chúng tôi - MimoWork Laser
Nâng cao sản lượng của bạn với những điểm nổi bật của chúng tôi
Mimowork là nhà sản xuất laser hướng đến kết quả, có trụ sở tại Thượng Hải và Đông Quan, Trung Quốc, mang đến 20 năm kinh nghiệm vận hành sâu rộng để sản xuất các hệ thống laser và cung cấp các giải pháp sản xuất và xử lý toàn diện cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Kinh nghiệm phong phú của chúng tôi về các giải pháp laser cho quá trình gia công vật liệu kim loại và phi kim loại có nguồn gốc sâu xa từ ngành quảng cáo, ô tô & hàng không, đồ kim loại, ứng dụng thăng hoa thuốc nhuộm, vải và dệt may trên toàn thế giới.
Thay vì cung cấp giải pháp không chắc chắn đòi hỏi phải mua 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 có hiệu suất tuyệt vời liên tục.
MimoWork luôn cam kết sáng tạo và nâng cấp quy trình sản xuất laser, đồng thời phát triển hàng chục công nghệ laser tiên tiến để nâng cao năng lực sản xuất và hiệu quả vượt trội cho khách hàng. Với nhiều bằng sáng chế về công nghệ laser, chúng tôi luôn chú trọng đến chất lượng và độ an toàn của hệ thống máy laser, đảm bảo quy trình sản xuất ổn định và đáng tin cậy. Chất lượng máy laser được chứng nhận bởi CE và FDA.
Nhận thêm ý tưởng từ kênh YouTube của chúng tôi
Bạn có thể quan tâm đến:
Chúng tôi tăng tốc trên con đường đổi mới nhanh chóng
Thời gian đăng: 14-02-2024