Laserski rezano staklo: Sve što trebate znati o [2024]
Kada većina ljudi pomisli na staklo, zamišljaju ga kao osjetljiv materijal - nešto što se lako može slomiti ako se izloži prevelikoj sili ili toplini.
Zbog toga bi vas moglo iznenaditi saznanje da staklozapravo se može rezati laserom.
Kroz proces poznat kao laserska ablacija, snažni laseri mogu precizno ukloniti ili "izrezati" oblike sa stakla bez izazivanja pukotina ili lomova.
Sadržaj:
1. Možete li laserski rezati staklo?
Laserska ablacija funkcioniše usmjeravanjem izuzetno fokusiranog laserskog snopa na površinu stakla.
Intenzivna toplota lasera isparava malu količinu staklenog materijala.
Pomjeranjem laserskog snopa prema programiranom uzorku, zamršeni oblici i dizajni mogu se rezati s nevjerojatnom preciznošću, ponekad do rezolucije od samo nekoliko hiljaditih dijelova inča.
Za razliku od mehaničkih metoda rezanja koje se oslanjaju na fizički kontakt, laseri omogućavaju beskontaktno rezanje koje proizvodi vrlo čiste rubove bez kidanja ili naprezanja materijala.
Iako ideja "rezanja" stakla laserom može djelovati nelogično, to je moguće jer laseri omogućavaju izuzetno precizno i kontrolirano zagrijavanje i uklanjanje materijala.
Sve dok se rezanje vrši postepeno u malim koracima, staklo je u stanju da dovoljno brzo odvede toplotu da ne pukne ili eksplodira od termičkog šoka.
Zbog toga je lasersko rezanje idealan proces za staklo, omogućavajući izradu složenih uzoraka koji bi bili teški ili nemogući tradicionalnim metodama rezanja.
2. Koje staklo se može rezati laserom?
Ne mogu se sve vrste stakla jednako dobro rezati laserom. Optimalno staklo za lasersko rezanje mora imati određena termička i optička svojstva.
Neke od najčešćih i najpogodnijih vrsta stakla za lasersko rezanje uključuju:
1. Žareno staklo:Obično plovno ili pločasto staklo koje nije prošlo nikakvu dodatnu termičku obradu. Dobro se reže i gravira, ali je sklonije pucanju usljed termičkog naprezanja.
2. Kaljeno staklo:Staklo koje je termički obrađeno radi povećane čvrstoće i otpornosti na lomljenje. Ima veću termičku toleranciju, ali i veću cijenu.
3. Staklo sa niskim sadržajem željeza:Staklo sa smanjenim sadržajem željeza koje efikasnije propušta lasersku svjetlost i reže s manje zaostale topline.
4. Optičko staklo:Specijalno staklo formulisano za visoku propusnost svjetlosti sa niskim slabljenjem, koristi se za preciznu optiku.
5. Spojeno silicijsko staklo:Izuzetno visokočisti oblik kvarcnog stakla koji može izdržati visoku lasersku snagu i rezanje/nagrizanje s nenadmašnom preciznošću i detaljima.
Općenito, stakla s nižim sadržajem željeza režu se s većim kvalitetom i efikasnošću jer apsorbiraju manje laserske energije.
Deblja stakla iznad 3 mm također zahtijevaju snažnije lasere. Sastav i obrada stakla određuju njegovu pogodnost za lasersko rezanje.
3. Koji laser može rezati staklo?
Postoji nekoliko vrsta industrijskih lasera pogodnih za rezanje stakla, pri čemu optimalni izbor zavisi od faktora kao što su debljina materijala, brzina rezanja i zahtjevi za preciznošću:
1. CO2 laseri:Vrhunski laser za rezanje raznih materijala, uključujući staklo. Proizvodi infracrveni snop koji dobro apsorbira većina materijala. Može rezatido 30 mmstakla, ali pri manjim brzinama.
2. Fiber laseri:Noviji laseri u čvrstom stanju nude veće brzine rezanja od CO2. Proizvode bliske infracrvene zrake koje efikasno apsorbira staklo. Često se koriste za rezanje.do 15 mmstaklo.
3. Zeleni laseri:Čvrsti laseri koji emituju vidljivu zelenu svjetlost koju staklo dobro apsorbuje bez zagrijavanja okolnih područja. Koriste se zavisokoprecizno graviranjeod tankog stakla.
4. UV laseri:Eksimerski laseri koji emituju ultraljubičasto svjetlo mogu postićinajveća preciznost rezanjana tankim staklima zbog minimalnih zona pod utjecajem topline. Međutim, zahtijeva složeniju optiku.
5. Pikosekundni laseri:Ultrabrzi pulsirajući laseri koji režu ablacijom s pojedinačnim pulsovima dužine samo trilionti dio sekunde. Mogu rezatiizuzetno složeni uzorciu staklu sagotovo bez rizika od zagrijavanja ili pucanja.
Pravi laser zavisi od faktora poput debljine stakla i termičkih/optičkih svojstava, kao i potrebne brzine rezanja, preciznosti i kvaliteta ivice.
Međutim, uz odgovarajuću lasersku postavku, gotovo svaka vrsta staklenog materijala može se izrezati u prekrasne, složene uzorke.
4. Prednosti laserskog rezanja stakla
Postoji nekoliko ključnih prednosti koje dolaze s korištenjem tehnologije laserskog rezanja stakla:
1. Preciznost i detalji:Laseri omogućavajuprecizno rezanje na mikronskom nivouzamršenih uzoraka i kompleksnih oblika koji bi bili teški ili nemogući drugim metodama. Zbog toga je lasersko rezanje idealno za logotipe, delikatna umjetnička djela i precizne optičke primjene.
2. Bez fizičkog kontakta:Budući da laseri režu ablacijom, a ne mehaničkim silama, nema kontakta ili naprezanja stakla tokom rezanja.smanjuje vjerovatnoću pucanja ili ljuštenjačak i sa krhkim ili osjetljivim staklenim materijalima.
3. Čiste ivice:Proces laserskog rezanja vrlo čisto isparava staklo, stvarajući rubove koji su često stakleni ili sjajni.bez ikakvih mehaničkih oštećenja ili ostataka.
4. Fleksibilnost:Laserski sistemi se mogu lako programirati za rezanje širokog spektra oblika i uzoraka putem digitalnih dizajnerskih datoteka. Promjene se također mogu brzo i efikasno izvršiti putem softvera.bez prebacivanja na fizičke alate.
5. Brzina:Iako nije tako brzo kao mehaničko rezanje za velike količine, brzine laserskog rezanja nastavljaju rasti...novije laserske tehnologije.Zamršeni uzorci koji su nekada zahtijevali satisada se može rezati za nekoliko minuta.
6. Nema trošenja alata:Budući da laseri funkcioniraju putem optičkog fokusiranja, a ne mehaničkog kontakta, nema trošenja alata, loma ili potrebe za...česta zamjena reznih ivicakao kod mehaničkih procesa.
7. Kompatibilnost materijala:Pravilno konfigurisani laserski sistemi su kompatibilni sa rezanjemgotovo bilo koja vrsta stakla, od običnog natrijum-kremnog stakla do specijalnog taljenog silicija, s rezultatimaograničeno samo optičkim i termičkim svojstvima materijala.
5. Nedostaci laserskog rezanja stakla
Naravno, tehnologija laserskog rezanja stakla nije bez nekih nedostataka:
1. Visoki kapitalni troškovi:Iako troškovi rada lasera mogu biti skromni, početna investicija za kompletan industrijski sistem laserskog rezanja pogodan za staklomože biti značajan, što ograničava pristup malim radionicama ili radu na prototipovima.
2. Ograničenja propusnosti:Lasersko rezanje jeuglavnom sporijenego mehaničko rezanje za masovno, široko rezanje debljih staklenih ploča. Proizvodne stope možda nisu prikladne za primjenu u proizvodnji velikih količina.
3. Potrošni materijal:Laseri zahtijevajuperiodična zamjenaoptičkih komponenti koje se s vremenom mogu degradirati usljed izlaganja. Troškovi plina su također uključeni u procese laserskog rezanja uz pomoć.
4. Kompatibilnost materijala:Iako laseri mogu rezati mnoge staklene kompozicije, one saveća apsorpcija može izazvati zagorevanje ili promjenu bojeumjesto čistog rezanja zbog efekata zaostale toplote u zoni uticaja toplote.
5. Sigurnosne mjere:Potrebni su strogi sigurnosni protokoli i zatvorene ćelije za lasersko rezanjekako bi se spriječilo oštećenje očiju i kožeod laserske svjetlosti velike snage i krhotina stakla.Također je potrebna odgovarajuća ventilacijaza uklanjanje štetnih isparenja.
6. Zahtjevi za vještinama:Kvalifikovani tehničari sa obukom o sigurnosti laserasu obavezniza rad laserskih sistema. Pravilno optičko poravnanje i optimizacija parametara procesatakođer se mora redovno izvoditi.
Dakle, ukratko, iako lasersko rezanje omogućava nove mogućnosti za staklo, njegove prednosti dolaze po cijenu većih ulaganja u opremu i složenosti rada u poređenju s tradicionalnim metodama rezanja.
Pažljivo razmatranje potreba aplikacije je važno.
6. Često postavljana pitanja o laserskom rezanju stakla
1. Koja vrsta stakla daje najbolje rezultate za lasersko rezanje?
Sastavi stakla s niskim sadržajem željezaobično daju najčišće rezove i ivice prilikom laserskog rezanja. Spojeno silikatno staklo se također vrlo dobro ponaša zbog svoje visoke čistoće i svojstava optičke propusnosti.
Općenito, staklo s nižim sadržajem željeza reže efikasnije jer apsorbira manje laserske energije.
2. Može li se kaljeno staklo rezati laserom?
DaKaljeno staklo se može rezati laserom, ali zahtijeva naprednije laserske sisteme i optimizaciju procesa. Proces kaljenja povećava otpornost stakla na termički udar, čineći ga tolerantnijim na lokalizirano zagrijavanje od laserskog rezanja.
Obično su potrebni laseri veće snage i sporije brzine rezanja.
3. Koja je minimalna debljina koju mogu rezati laserom?
Većina industrijskih laserskih sistema koji se koriste za staklo mogu pouzdano rezati debljine podlogedo 1-2 mmovisno o sastavu materijala i vrsti/snazi lasera. Saspecijalizirani laseri kratkog impulsa, rezanje stakla tankog kao0,1 mm je moguće.
Minimalna debljina rezanja u konačnici ovisi o potrebama primjene i mogućnostima lasera.
4. Koliko precizno može biti lasersko rezanje stakla?
Uz pravilno podešavanje lasera i optike, rezolucije od2-5 hiljaditih dijelova inčase rutinski može postići laserskim rezanjem/graviranjem stakla.
Još veća preciznost do1 hiljaditi dio inčaili bolje je moguće korištenjemultrabrzi pulsni laserski sistemiPreciznost uveliko zavisi od faktora kao što su talasna dužina lasera i kvalitet snopa.
5. Da li je rezani rub laserski rezanog stakla siguran?
Da, odrezana ivica laserski ablacioniranog stakla jeuglavnom sigurnobudući da se radi o isparenoj ivici, a ne o okrnjenoj ili napregnutoj ivici.
Međutim, kao i kod bilo kojeg procesa rezanja stakla, i dalje treba poštovati odgovarajuće mjere opreza pri rukovanju, posebno u vezi s kaljenim ili ojačanim staklom kojei dalje može predstavljati rizik ako se ošteti nakon rezanja.
6. Da li je teško dizajnirati šablone za lasersko rezanje stakla?
NoDizajniranje uzoraka za lasersko rezanje je prilično jednostavno. Većina softvera za lasersko rezanje koristi standardne formate slika ili vektorskih datoteka koji se mogu kreirati pomoću uobičajenih alata za dizajn.
Softver zatim obrađuje ove datoteke kako bi generirao putanje rezanja, istovremeno obavljajući potrebno ugniježđivanje/raspoređivanje dijelova na pločastom materijalu.
Ne zadovoljavamo se osrednjim rezultatima, ni vi ne biste trebali
▶ O nama - MimoWork Laser
Poboljšajte svoju proizvodnju uz naše istaknute elemente
Mimowork je proizvođač lasera orijentiran na rezultate, sa sjedištem u Šangaju i Dongguanu u Kini, koji donosi 20-godišnje bogato operativno iskustvo u proizvodnju laserskih sistema i nudi sveobuhvatna rješenja za obradu i proizvodnju malim i srednjim preduzećima (MSP) u širokom spektru industrija.
Naše bogato iskustvo u laserskim rješenjima za obradu metalnih i nemetalnih materijala duboko je ukorijenjeno u svjetskoj industriji oglašavanja, automobilske i avijacije, metalne galanterije, primjenama sublimacije boja, te tekstilne industrije.
Umjesto da nudi nesigurno rješenje koje zahtijeva kupovinu od nekvalifikovanih proizvođača, MimoWork kontroliše svaki pojedinačni dio proizvodnog lanca kako bi osigurao da naši proizvodi imaju konstantno odlične performanse.
MimoWork je posvećen stvaranju i unapređenju laserske proizvodnje i razvio je desetine naprednih laserskih tehnologija kako bi dodatno poboljšao proizvodne kapacitete klijenata, kao i veliku efikasnost. Sticanjem mnogih patenata za lasersku tehnologiju, uvijek se fokusiramo na kvalitet i sigurnost laserskih mašinskih sistema kako bismo osigurali konzistentnu i pouzdanu proizvodnju obrade. Kvalitet laserskih mašina je certificiran od strane CE i FDA.
Dobijte više ideja s našeg YouTube kanala
Ubrzavamo u brzoj traci inovacija
Vrijeme objave: 14. februar 2024.