Лазерно рязано стъкло: Всичко, което трябва да знаете за [2024]
Когато повечето хора мислят за стъкло, те си го представят като деликатен материал - нещо, което може лесно да се счупи, ако бъде подложено на твърде много сила или топлина.
Поради тази причина може да е изненада да научите това стъкловсъщност могат да бъдат изрязани с лазер.
Чрез процес, известен като лазерна аблация, мощните лазери могат прецизно да премахнат или „изрежат“ форми от стъкло, без да причиняват пукнатини или счупвания.
Съдържание:
1. Можете ли да режете стъкло с лазер?
Лазерната аблация работи чрез насочване на изключително фокусиран лазерен лъч върху повърхността на стъклото.
Интензивната топлина от лазера изпарява малко количество от стъкления материал.
Чрез преместване на лазерния лъч според програмиран модел, сложни форми и дизайни могат да бъдат изрязани с невероятна точност, понякога до разделителна способност от само няколко хилядни от инча.
За разлика от методите за механично рязане, които разчитат на физически контакт, лазерите позволяват безконтактно рязане, което създава много чисти ръбове без отчупване или напрежение върху материала.
Въпреки че идеята за "рязане" на стъкло с лазер може да изглежда неинтуитивна, това е възможно, защото лазерите позволяват изключително прецизно и контролирано нагряване и отстраняване на материала.
Докато рязането се извършва постепенно на малки стъпки, стъклото е в състояние да разсейва топлината достатъчно бързо, за да не се напука или експлодира от термичен шок.
Това прави лазерното рязане идеален процес за стъкло, позволявайки да се произвеждат сложни модели, които биха били трудни или невъзможни с традиционните методи на рязане.
2. Какво стъкло може да бъде лазерно изрязано?
Не всички видове стъкло могат да се режат еднакво добре с лазер. Оптималното стъкло за лазерно рязане трябва да има определени термични и оптични свойства.
Някои от най-често срещаните и подходящи видове стъкло за лазерно рязане включват:
1. Закалено стъкло:Обикновено флоатно или плоско стъкло, което не е претърпяло допълнителна термична обработка. Реже и гравира добре, но е по-податлив на напукване от термичен стрес.
2. Закалено стъкло:Стъкло, което е термично обработено за повишена здравина и устойчивост на счупване. Има по-висока термична устойчивост, но по-висока цена.
3. Стъкло с ниско съдържание на желязо:Стъкло с намалено съдържание на желязо, което пропуска лазерната светлина по-ефективно и реже с по-малко остатъчни топлинни ефекти.
4. Оптично стъкло:Специално стъкло, формулирано за висока пропускливост на светлина с ниско затихване, използвано за прецизни оптични приложения.
5. Разтопено силициево стъкло:Форма на кварцово стъкло с изключително висока чистота, което може да издържи на висока лазерна мощност и рязане/ецване с ненадмината прецизност и детайлност.
Като цяло стъклата с по-ниско съдържание на желязо се изрязват с по-високо качество и ефективност, тъй като абсорбират по-малко лазерна енергия.
По-дебелите стъкла над 3 mm също изискват по-мощни лазери. Съставът и обработката на стъклото определят неговата годност за лазерно рязане.
3. Какъв лазер може да реже стъкло?
Има няколко вида индустриални лазери, подходящи за рязане на стъкло, като оптималният избор зависи от фактори като дебелина на материала, скорост на рязане и изисквания за точност:
1. CO2 лазери:Мощният лазер за рязане на различни материали, включително стъкло. Произвежда инфрачервен лъч, добре абсорбиран от повечето материали. Може да режедо 30 ммот стъкло, но на по-бавни скорости.
2. Оптични лазери:По-нови твърдотелни лазери, предлагащи по-високи скорости на рязане от CO2. Произвеждат близки инфрачервени лъчи, ефективно абсорбирани от стъкло. Обикновено се използва за рязанедо 15 ммстъкло.
3. Зелени лазери:Твърдотелни лазери, излъчващи видима зелена светлина, добре абсорбирана от стъкло, без да нагряват околните зони. Използва се зависоко прецизно гравиранеот тънко стъкло.
4. UV лазери:Ексимерните лазери, излъчващи ултравиолетова светлина, могат да постигнатнай-висока точност на рязаневърху тънки стъкла поради минимални зони на топлинно въздействие. Въпреки това изисква по-сложна оптика.
5. Пикосекундни лазери:Свръхбързи импулсни лазери, които режат чрез аблация с отделни импулси с дължина само една трилионна от секундата. Може да режеизключително сложни моделив стъкло спочти няма рискове от топлина или напукване.
Правилният лазер зависи от фактори като дебелината на стъклото и термичните/оптични свойства, както и от необходимата скорост на рязане, прецизност и качество на ръба.
С подходящата лазерна настройка обаче почти всеки тип стъклен материал може да бъде изрязан в красиви, сложни шарки.
4. Предимства на лазерното рязане на стъкло
Има няколко основни предимства, които идват с използването на технология за лазерно рязане на стъкло:
1. Прецизност и детайлност:Лазерите позволяватпрецизно рязане на микронно нивона сложни модели и сложни форми, които биха били трудни или невъзможни с други методи. Това прави лазерното рязане идеално за лога, деликатни произведения на изкуството и приложения с прецизна оптика.
2. Без физически контакт:Тъй като лазерите режат чрез аблация, а не чрез механични сили, няма контакт или напрежение върху стъклото по време на рязане. тованамалява шансовете за напукване или начупванедори с крехки или деликатни стъклени материали.
3. Чисти ръбове:Процесът на лазерно рязане изпарява стъклото много чисто, създавайки ръбове, които често са подобни на стъкло или огледално завършенибез никакви механични повреди или отломки.
4. Гъвкавост:Лазерните системи могат лесно да бъдат програмирани да изрязват голямо разнообразие от форми и шарки чрез файлове с цифров дизайн. Промените също могат да бъдат направени бързо и ефективно чрез софтуербез превключване на физически инструменти.
5. Скорост:Въпреки че не е толкова бърза, колкото механичното рязане за масови приложения, скоростта на лазерно рязане продължава да нараствапо-нови лазерни технологии.Сложни модели, които някога отнемаха часовевече могат да се режат за минути.
6. Без износване на инструмента:Тъй като лазерите функционират чрез оптично фокусиране, а не чрез механичен контакт, няма износване, счупване или нужда от инструментчеста подмяна на режещите ръбовекато при механичните процеси.
7. Съвместимост на материалите:Правилно конфигурираните лазерни системи са съвместими с рязанетопочти всякакъв вид стъкло, от обикновено натриево-калциево стъкло до специален разтопен силициев диоксид, с резултатиограничени само от оптичните и топлинни свойства на материала.
5. Недостатъци на лазерното рязане на стъкло
Разбира се, технологията за лазерно рязане на стъкло не е без някои недостатъци:
1. Високи капиталови разходи:Въпреки че разходите за работа с лазер могат да бъдат скромни, първоначалната инвестиция за пълна промишлена система за лазерно рязане, подходяща за стъкломоже да бъде съществено, ограничаване на достъпа за малки магазини или прототипна работа.
2. Ограничения на пропускателната способност:Лазерното рязане екато цяло по-бавноотколкото механично рязане за насипно, стоково рязане на по-дебели стъклени листове. Производствените скорости може да не са подходящи за производствени приложения с голям обем.
3. Консумативи:Лазерите изискватпериодична подмянана оптични компоненти, които могат да се развалят с времето от излагане. Разходите за газ също са включени в процесите на асистирано лазерно рязане.
4. Съвместимост на материалите:Докато лазерите могат да режат много стъклени композиции, тези спо-високата абсорбция може да изгори или да обезцветивместо да се режат чисто поради остатъчните топлинни ефекти в засегнатата от топлината зона.
5. Мерки за безопасност:Необходими са строги протоколи за безопасност и затворени клетки за лазерно рязанеза предотвратяване на увреждане на очите и кожатаот лазерна светлина с висока мощност и стъклени отломки.Необходима е и подходяща вентилацияза отстраняване на вредните изпарения.
6. Изисквания за умения:Квалифицирани техници с обучение за лазерна безопасностса задължителниза работа с лазерни системи. Правилно оптично подравняване и оптимизиране на параметрите на процесасъщо трябва да се извършва редовно.
И така, в обобщение, докато лазерното рязане позволява нови възможности за стъклото, неговите предимства идват с цената на по-висока инвестиция в оборудване и сложност на работа в сравнение с традиционните методи на рязане.
Внимателното разглеждане на нуждите на приложението е важно.
6. Често задавани въпроси за лазерно рязане на стъкло
1. Какъв тип стъкло дава най-добри резултати за лазерно рязане?
Състави от стъкло с ниско съдържание на желязоса склонни да произвеждат най-чистите срезове и ръбове при лазерно рязане. Разтопеното силициево стъкло също се представя много добре поради високата си чистота и свойства за оптично предаване.
Като цяло стъклото с по-ниско съдържание на желязо реже по-ефективно, тъй като абсорбира по-малко лазерна енергия.
2. Може ли закаленото стъкло да се реже с лазер?
да, закаленото стъкло може да се изрязва с лазер, но изисква по-усъвършенствани лазерни системи и оптимизация на процеса. Процесът на темпериране увеличава устойчивостта на стъклото на топлинен удар, което го прави по-толерантно към локализираното нагряване от лазерно рязане.
Обикновено са необходими лазери с по-висока мощност и по-ниски скорости на рязане.
3. Каква е минималната дебелина, която мога да изрежа с лазер?
Повечето промишлени лазерни системи, използвани за стъкло, могат надеждно да режат дебелината на субстратадо 1-2 ммв зависимост от състава на материала и типа/мощността на лазера. сспециализирани лазери с къс импулс, рязане на стъкло тънко като0,1 mm е възможно.
Минималната дебелина на рязане в крайна сметка зависи от нуждите на приложението и възможностите на лазера.
4. Колко прецизно може да бъде лазерното рязане за стъкло?
С правилната настройка на лазера и оптиката, резолюции от2-5 хилядни от инчаможе да се постигне рутинно при лазерно рязане/гравиране върху стъкло.
Още по-висока точност до1 хилядна от инчаили е възможно да се използва по-добресвръхбързи импулсни лазерни системи. Прецизността зависи до голяма степен от фактори като дължина на лазерната вълна и качество на лъча.
5. Безопасен ли е изрязаният ръб на лазерно рязаното стъкло?
Да, изрязаният ръб на лазерно аблираното стъкло е такъвкато цяло безопаснотъй като това е изпарен ръб, а не нацепен или напрегнат ръб.
Въпреки това, както при всеки процес на рязане на стъкло, все пак трябва да се спазват правилните предпазни мерки при работа, особено около темперирано или закалено стъкло, коетовсе още може да представлява риск, ако се повреди след рязане.
6. Трудно ли е да се проектират модели за лазерно рязане на стъкло?
No, дизайнът на шаблон за лазерно рязане е доста лесен. Повечето софтуери за лазерно рязане използват стандартни формати на изображения или векторни файлове, които могат да бъдат създадени с помощта на общи инструменти за проектиране.
След това софтуерът обработва тези файлове, за да генерира пътеки на рязане, докато извършва необходимото влагане/подреждане на части върху листовия материал.
Ние не се задоволяваме с посредствени резултати, нито вие
▶ За нас - MimoWork Laser
Подобрете производството си с нашите акценти
Mimowork е ориентиран към резултатите производител на лазери, базиран в Шанхай и Донгуан, Китай, който носи 20-годишен задълбочен оперативен опит за производство на лазерни системи и предлага цялостни решения за обработка и производство на МСП (малки и средни предприятия) в широк спектър от индустрии .
Нашият богат опит в лазерните решения за обработка на метални и неметални материали е дълбоко вкоренен в световната реклама, автомобилостроенето и авиацията, метални изделия, приложения за сублимация на багрила, платове и текстилна индустрия.
Вместо да предлага несигурно решение, което изисква покупка от неквалифицирани производители, MimoWork контролира всяка една част от производствената верига, за да гарантира, че нашите продукти имат постоянна отлична производителност.
MimoWork се ангажира със създаването и надграждането на лазерното производство и разработи десетки усъвършенствани лазерни технологии за допълнително подобряване на производствения капацитет на клиентите, както и висока ефективност. Спечелвайки много патенти за лазерна технология, ние винаги се концентрираме върху качеството и безопасността на лазерните машинни системи, за да осигурим последователно и надеждно производство на обработка. Качеството на лазерната машина е сертифицирано от CE и FDA.
Получете още идеи от нашия канал в YouTube
Може да се интересувате от:
Ние се ускоряваме в бързата линия на иновациите
Време на публикуване: 14 февруари 2024 г