الزجاج المقطوع بالليزر: كل ما تحتاج إلى معرفته عن [2024]
عندما يفكر معظم الناس في الزجاج ، فإنهم يتخيلون ذلك كمواد حساسة - وهو أمر يمكن أن ينكسر بسهولة إذا تعرضت لقوة أو حرارة كبيرة.
لهذا السبب ، قد يكون من المفاجئ أن تتعلم هذا الزجاجفي الواقع يمكن قطعها باستخدام ليزر.
من خلال عملية تُعرف باسم الاجتثاث بالليزر ، يمكن للليزر عالية الطاقة إزالة أو "قطع" على وجه التحديد من الزجاج دون التسبب في شقوق أو كسور.
جدول المحتوى:
1. هل يمكنك قطع الزجاج بالليزر؟
يعمل الاجتثاث بالليزر عن طريق توجيه شعاع ليزر مركزة للغاية على سطح الزجاج.
الحرارة الشديدة من الليزر تبخر كمية صغيرة من المواد الزجاجية.
عن طريق تحريك شعاع الليزر وفقًا للنمط المبرمج ، يمكن قطع الأشكال المعقدة والتصميمات بدقة مذهلة ، وأحيانًا وصولاً إلى دقة بضعة آلاف من البوصة.
على عكس طرق القطع الميكانيكية التي تعتمد على التلامس المادي ، تسمح الليزر بالقطع غير المتواصل الذي ينتج حواف نظيفة للغاية دون تقطيع أو إجهاد على المادة.
على الرغم من أن فكرة "قطع" الزجاج باستخدام الليزر قد تبدو غير بديهية ، إلا أنها ممكنة لأن الليزر يسمح بتدفئة دقيقة للغاية ومراقبة للمواد.
طالما أن القطع يتم تدريجياً بزيادات صغيرة ، فإن الزجاج قادر على تبديد الحرارة بسرعة كافية بحيث لا ينفجر من الصدمة الحرارية.
هذا يجعل الليزر يقطع عملية مثالية للزجاج ، مما يسمح بإنتاج أنماط معقدة تكون صعبة أو مستحيلة مع طرق القطع التقليدية.
2. ما هو الزجاج الذي يمكن قطع الليزر؟
لا يمكن قطع كل أنواع الزجاج بالليزر بشكل جيد. يجب أن يكون للزجاج الأمثل لقطع الليزر خصائص حرارية وصورية معينة.
بعض أنواع الزجاج الأكثر شيوعًا والملاءمة لقطع الليزر:
1. الزجاج الصلب:تعويم عادي أو زجاج صفيحة لم يخضع لأي معالجة حرارية إضافية. إنه يقطع وينقع بشكل جيد ولكنه أكثر عرضة للتكسير من الإجهاد الحراري.
2. الزجاج المقسى:الزجاج الذي تم علاج الحرارة لزيادة القوة والمقاومة التحطيم. لديها تسامح حراري أعلى ولكن زيادة التكلفة.
3. الزجاج المنخفض الحديد:الزجاج مع انخفاض محتوى الحديد الذي ينقل ضوء الليزر بشكل أكثر كفاءة ويخفيض مع تأثيرات حرارة أقل متبقية.
4. الزجاج البصري:تم صياغة الزجاج المتخصص لإرسال الضوء العالي مع التوهين المنخفض ، ويستخدم لتطبيقات البصريات الدقيقة.
5. زجاج السيليكا ينصهر:شكل عالي النقاء للغاية من زجاج الكوارتز الذي يمكن أن يقاوم الطاقة عالية الليزر وقطع/الحفر بدقة وتفاصيل غير مسبوقة.
بشكل عام ، يتم قطع النظارات ذات المحتوى المنخفض من الحديد بجودة أكبر وكفاءة لأنها تمتص طاقة ليزر أقل.
تتطلب النظارات الأكثر سمكًا فوق 3 مم أيضًا أشعة الليزر الأكثر قوة. تحدد تكوين ومعالجة الزجاج مدى ملاءمة قطع الليزر.
3. ما هو الليزر يمكن أن يقطع الزجاج؟
هناك عدة أنواع من الليزر الصناعي المناسبة لقطع الزجاج ، مع الاختيار الأمثل اعتمادًا على عوامل مثل سماكة المواد وسرعة القطع ومتطلبات الدقة:
1. ليزر ثاني أكسيد الكربون:ليزر العمل لقطع المواد المختلفة بما في ذلك الزجاج. ينتج شعاع الأشعة تحت الحمراء الممتصة بشكل جيد من قبل معظم المواد. يمكن أن تقطعما يصل إلى 30 مممن الزجاج ولكن في سرعات أبطأ.
2. ليزر الألياف:الأحدث ليزر الحالة الصلبة تقدم سرعات قطع أسرع من ثاني أكسيد الكربون. تنتج عوارض القريبة من الأشعة تحت الحمراء تمتصها الزجاج بكفاءة. يستخدم عادة للقطعما يصل إلى 15mmزجاج.
3. الليزر الأخضر:ليزر الحالة الصلبة تنبعث من الضوء الأخضر المرئي ممتصًا جيدًا بواسطة الزجاج دون تسخين المناطق المحيطة. تستخدم لنقش عالي الدقةمن الزجاج الرقيق.
4. الأشعة فوق البنفسجية:يمكن أن تحقق أشعة الليزر Excimer التي تنبعث منها ضوء الأشعة فوق البنفسجيةأعلى دقة قطععلى نظارات رقيقة بسبب الحد الأدنى من المناطق المتأثرة بالحرارة. ومع ذلك ، يتطلب بصريات أكثر تعقيدًا.
5. ليزر بيكوسيكوند:أشعة الليزر النبضية فائقة السرعة التي تقطعت عن طريق الاجتثاث مع نبضات فردية فقط تريليون من الثانية. يمكن أن تقطعأنماط معقدة للغايةفي الزجاج معتقريبا لا توجد حرارة أو مخاطر تكسير.
يعتمد الليزر الأيمن على عوامل مثل سماكة الزجاج والخصائص الحرارية/البصرية ، وكذلك سرعة القطع المطلوبة والدقة وجودة الحافة.
مع إعداد الليزر المناسب ، ومع ذلك ، يمكن قطع أي نوع من المواد الزجاجية تقريبًا إلى أنماط جميلة ومعقدة.
4. مزايا قطع الليزر
هناك العديد من المزايا الرئيسية التي تأتي مع استخدام تقنية قطع الليزر للزجاج:
1. الدقة والتفاصيل:الليزر تسمح لقطع الدقة على مستوى الميكرونمن الأنماط المعقدة والأشكال المعقدة التي قد تكون صعبة أو مستحيلة مع طرق أخرى. هذا يجعل قطع الليزر مثاليًا للشعارات والأعمال الفنية الحساسة وتطبيقات البصريات الدقيقة.
2. لا اتصال جسدي:نظرًا لأن الليزر يخترق الاجتثاث بدلاً من القوى الميكانيكية ، لا يوجد اتصال أو إجهاد على الزجاج أثناء القطع. هذايقلل من فرص التكسير أو التقطيعحتى مع مواد زجاجية هشة أو حساسة.
3. الحواف النظيفة:تتبخر عملية قطع الليزر الزجاج بشكل نظيف للغاية ، مما ينتج حواف غالبًا ما تكون شبيهة بالزجاج أو مرآةبدون أي ضرر ميكانيكي أو حطام.
4. المرونة:يمكن برمجة أنظمة الليزر بسهولة لقطع مجموعة واسعة من الأشكال والأنماط من خلال ملفات التصميم الرقمي. يمكن أيضًا إجراء تغييرات بسرعة وكفاءة من خلال البرامجدون تبديل الأدوات المادية.
5. السرعة:على الرغم من أنه ليس بالسرعة التي تقطعها للتطبيقات السائبة ، إلا أن سرعات قطع الليزر تستمر في الزيادة معأحدث تقنيات الليزر.الأنماط المعقدة التي استغرقت ساعاتيمكن الآن قطعها في دقائق.
6. لا توجد أداة تآكل:نظرًا لأن الليزر يعمل من خلال التركيز البصري بدلاً من الاتصال الميكانيكي ، لا يوجد تآكل أو كسر أو حاجةاستبدال متكرر لحواف القطعكما هو الحال مع العمليات الميكانيكية.
7. توافق المواد:تتوافق أنظمة الليزر التي تم تكوينها بشكل صحيح مع القطعتقريبا أي نوع من الزجاج، من زجاج الصودا الجير المشترك إلى السيليكا المنصهرة المتخصصة ، مع النتائجيقتصر فقط على الخصائص البصرية والحرارية للمادة.
5. عيوب قطع الليزر الزجاجي
بالطبع ، تقنية قطع الليزر للزجاج لا تخلو من بعض العيوب:
1. التكاليف الرأسمالية المرتفعة:على الرغم من أن تكاليف تشغيل الليزر يمكن أن تكون متواضعة ، فإن الاستثمار الأولي لنظام قطع الليزر الصناعي الكامل مناسب للزجاجيمكن أن تكون كبيرة، الحد من إمكانية الوصول إلى المتاجر الصغيرة أو عمل النموذج الأولي.
2. قيود الإنتاجية:قطع الليزر هوأبطأ بشكل عاممن القطع الميكانيكية للجملة ، قطع السلع من صفائح الزجاج الأكثر سمكا. قد لا تكون معدلات الإنتاج مناسبة لتطبيقات التصنيع ذات الحجم الكبير.
3. المواد الاستهلاكية:تتطلب الليزراستبدال دوريالمكونات البصرية التي يمكن أن تتحلل بمرور الوقت من التعرض. وتشارك تكاليف الغاز أيضًا في عمليات خفض الليزر بمساعدة.
4. توافق المواد:في حين أن أشعة الليزر يمكن أن تقطع العديد من التراكيب الزجاجية ، فإنها معقد يكون الامتصاص العالي يحترق أو تلطيخبدلاً من قطعها بشكل نظيف بسبب تأثيرات الحرارة المتبقية في المنطقة المتأثرة بالحرارة.
5. احتياطات السلامة:مطلوب بروتوكولات سلامة صارمة وخلايا قطع الليزر المغلقةلمنع تلف العين والجلدمن الخفيفة الليزر عالية الطاقة والحطام الزجاجي.هناك حاجة أيضًا إلى التهوية المناسبةلإزالة الأبخرة الضارة.
6. متطلبات المهارة:الفنيون المؤهلين مع التدريب على سلامة الليزرمطلوبلتشغيل أنظمة الليزر. المحاذاة البصرية المناسبة وتحسين المعلمة العمليةيجب أيضًا تنفيذها بانتظام.
لذلك باختصار ، في حين أن قطع الليزر يتيح إمكانيات جديدة للزجاج ، فإن مزاياها تأتي على حساب الاستثمار الأعلى في المعدات وتعقيد التشغيل مقارنة بطرق القطع التقليدية.
من المهم دراسة متأنية لاحتياجات الطلب.
6. الأسئلة الشائعة من قطع زجاج الليزر
1. ما نوع الزجاج ينتج أفضل النتائج لقطع الليزر؟
التراكيب الزجاجية منخفضة الحديدتميل إلى إنتاج أنظف الجروح والحواف عند قطع الليزر. يعمل زجاج السيليكا المنصهر أيضًا بشكل جيد للغاية بسبب نقاءه العالي وخصائص الإرسال البصرية.
بشكل عام ، يقطع الزجاج مع محتوى الحديد السفلي بشكل أكثر كفاءة لأنه يمتص طاقة ليزر أقل.
2. هل يمكن أن يكون الزجاج المقسى قطع الليزر؟
نعم، يمكن أن يكون الزجاج المقسى قطع الليزر ولكنه يتطلب أنظمة ليزر أكثر تقدماً وتحسين العملية. تزيد عملية التخفيف من مقاومة الصدمة الحرارية للزجاج ، مما يجعلها أكثر تسامحًا مع التدفئة الموضعية من قطع الليزر.
عادة ما تكون هناك حاجة إلى الليزر المرتفعة وسرعات القطع أبطأ.
3. ما هو الحد الأدنى للسماكة التي يمكنني قطعها بالليزر؟
يمكن أن تقطع معظم أنظمة الليزر الصناعية المستخدمة للزجاج بشكل موثوق سماكات الركيزةوصولاً إلى 1-2 مماعتمادا على تكوين المواد ونوع/قوة الليزر. معأشعة الليزر القصيرة المتخصصةقطع الزجاج رفيع مثل0.1mm ممكن.
يعتمد الحد الأدنى للسماكة القابلة للتطبيق في النهاية على احتياجات التطبيق وقدرات الليزر.
4. ما مدى دقة قطع الليزر للزجاج؟
مع إعداد الليزر والبصريات المناسب ، قرارات من2-5 ألف بوصةيمكن تحقيق ذلك بشكل روتيني عند قطع/نقش بالليزر على الزجاج.
حتى أعلى دقة إلى1 الألف بوصةأو أفضل من الممكن استخدامأنظمة الليزر النبضي فائق السرعة. تعتمد الدقة إلى حد كبير على عوامل مثل الطول الموجي بالليزر وجودة الشعاع.
5. هل حافة قطع الزجاج المقطوع بالليزر آمن؟
نعم ، الحافة المقطوعة للزجاج المملوء بالليزرعموما آمنةنظرًا لأنها حافة تبخر بدلاً من حافة متقطعة أو متوترة.
ومع ذلك ، كما هو الحال مع أي عملية قطع زجاجية ، لا يزال ينبغي ملاحظة احتياطات المناولة المناسبة ، خاصة حول الزجاج المقسى أو المتشدد الذيلا يزال من الممكن أن تشكل مخاطر إذا تضررت بعد ذلك.
6. هل من الصعب تصميم أنماط لزجاج قطع الليزر؟
No، تصميم نمط لقطع الليزر واضح ومباشر. تستخدم معظم برامج قطع الليزر تنسيقات ملفات أو متجه قياسية يمكن إنشاؤها باستخدام أدوات التصميم الشائعة.
يقوم البرنامج بعد ذلك بمعالجة هذه الملفات لإنشاء مسارات مقطوعة أثناء تنفيذ أي تعشيش/ترتيب مطلوب من أجزاء على مادة الورقة.
نحن لا نستقر على النتائج المتوسطة ، ولا يجب عليك
▶ عنا - ليزر mimowork
رفع إنتاجك مع أبرزنا
Mimowork هي الشركة المصنعة للليزر موجهة نحو النتائج ، ومقرها في شنغهاي ودونغغوان الصين ، مما يجلب الخبرة التشغيلية العميقة لمدة 20 عامًا لإنتاج أنظمة الليزر وتقديم حلول شاملة للمعالجة والإنتاج للشركات الصغيرة والمتوسطة (الشركات الصغيرة والمتوسطة) في مجموعة واسعة من الصناعات .
تجربتنا الغنية في حلول الليزر لمعالجة المواد المعدنية وغير المعدنية متجذرة بعمق في الإعلان في جميع أنحاء العالم ، والسيارات والطيران ، والمعادن ، وتطبيقات تسامي الصبغة ، وصناعة النسيج والمنسوجات.
بدلاً من تقديم حل غير مؤكد يتطلب الشراء من الشركات المصنعة غير المؤهلة ، يتحكم Mimowork في كل جزء من سلسلة الإنتاج للتأكد من أن منتجاتنا لها أداء ممتاز مستمر.
تم التزام Mimowork بإنشاء وترقية إنتاج الليزر وتطوير العشرات من تكنولوجيا الليزر المتقدمة لزيادة تحسين القدرة الإنتاجية للعملاء بالإضافة إلى كفاءة كبيرة. كسب العديد من براءات اختراع تكنولوجيا الليزر ، نركز دائمًا على جودة وسلامة أنظمة آلة الليزر لضمان إنتاج معالجة ثابت وموثوق. تم تصديق جودة آلة الليزر بواسطة CE و FDA.
احصل على المزيد من الأفكار من قناتنا على YouTube
نتسارع في الممر السريع للابتكار
وقت النشر: فبراير -14-2024