Лазерная резка стекла: все, что вам нужно знать о [2024]
Когда большинство людей думают о стекле, они представляют его как хрупкий материал, который может легко разбиться, если подвергнуть его слишком большому усилию или нагреву.
По этой причине может оказаться неожиданным узнать, что стеклона самом деле можно резать лазером.
Благодаря процессу, известному как лазерная абляция, мощные лазеры могут точно удалять или «вырезать» формы из стекла, не вызывая трещин или сколов.
Содержание:
1. Можно ли резать стекло лазером?
Лазерная абляция осуществляется путем направления крайне сфокусированного лазерного луча на поверхность стекла.
Интенсивное тепло лазера испаряет небольшое количество стеклянного материала.
Перемещая лазерный луч по запрограммированной схеме, можно вырезать сложные формы и узоры с удивительной точностью, иногда с разрешением всего в несколько тысячных дюйма.
В отличие от методов механической резки, которые основаны на физическом контакте, лазеры позволяют производить бесконтактную резку, которая позволяет получать очень чистые края без сколов или нагрузки на материал.
Хотя идея «резки» стекла лазером может показаться нелогичной, это возможно, поскольку лазеры обеспечивают чрезвычайно точный и контролируемый нагрев и удаление материала.
Пока резка производится постепенно, небольшими порциями, стекло способно рассеивать тепло достаточно быстро, чтобы не треснуть и не взорваться от теплового удара.
Это делает лазерную резку идеальным процессом для стекла, позволяя создавать сложные узоры, которые было бы сложно или невозможно создать с помощью традиционных методов резки.
2. Какое стекло можно резать лазером?
Не все виды стекла одинаково хорошо поддаются лазерной резке. Оптимальное стекло для лазерной резки должно обладать определёнными термическими и оптическими свойствами.
К наиболее распространённым и подходящим для лазерной резки типам стекла относятся:
1. Отожженное стекло:Обычное флоат-стекло или листовое стекло, не прошедшее дополнительную термическую обработку. Хорошо режется и гравируется, но более склонно к растрескиванию под воздействием температур.
2. Закаленное стекло:Стекло, прошедшее термическую обработку для повышения прочности и ударопрочности. Оно обладает более высокой термостойкостью, но и более дорогой конструкцией.
3. Стекло с низким содержанием железа:Стекло с пониженным содержанием железа, которое более эффективно пропускает лазерный луч и режет с меньшим остаточным тепловыделением.
4. Оптическое стекло:Специальное стекло, разработанное для обеспечения высокой светопропускаемости с низким затуханием, используется в прецизионной оптике.
5. Плавленое кварцевое стекло:Чрезвычайно чистая форма кварцевого стекла, способная выдерживать высокую мощность лазера и выполнять резку/травление с непревзойденной точностью и детализацией.
Как правило, стекла с более низким содержанием железа режут более качественно и эффективно, поскольку они поглощают меньше лазерной энергии.
Для более толстых стёкол (более 3 мм) требуются более мощные лазеры. Состав и обработка стекла определяют его пригодность для лазерной резки.
3. Какой лазер может резать стекло?
Существует несколько типов промышленных лазеров, подходящих для резки стекла, оптимальный выбор зависит от таких факторов, как толщина материала, скорость резки и требования к точности:
1. CO2-лазеры:Лазерный станок для резки различных материалов, включая стекло. Излучает инфракрасный луч, хорошо поглощаемый большинством материалов. Может резатьдо 30 ммстекла, но на более медленных скоростях.
2. Волоконные лазеры:Новые твердотельные лазеры обеспечивают более высокую скорость резки, чем CO2-лазеры. Они генерируют лучи в ближнем инфракрасном диапазоне, эффективно поглощаемые стеклом. Широко используются для резки.до 15 ммстекло.
3. Зеленые лазеры:Твердотельные лазеры, излучающие видимый зелёный свет, хорошо поглощаемый стеклом, не нагревая окружающие поверхности. Используются длявысокоточная гравировкаиз тонкого стекла.
4. УФ-лазеры:Эксимерные лазеры, излучающие ультрафиолетовый свет, могут достичьвысочайшая точность резкина тонких стёклах из-за минимальной зоны термического воздействия. Однако требуется более сложная оптика.
5. Пикосекундные лазеры:Сверхбыстрые импульсные лазеры, которые режут посредством абляции, используя отдельные импульсы длительностью всего в триллионную долю секунды. Они могут резатьчрезвычайно сложные узорыв стекле спрактически нет риска нагревания или растрескивания.
Выбор подходящего лазера зависит от таких факторов, как толщина стекла, тепловые/оптические свойства, а также требуемая скорость резки, точность и качество кромки.
Однако при использовании соответствующей лазерной установки практически любой тип стекла можно разрезать, создавая красивые, замысловатые узоры.
4. Преимущества лазерной резки стекла
Использование технологии лазерной резки стекла имеет несколько ключевых преимуществ:
1. Точность и детализация:Лазеры позволяютрезка с точностью до микронаИзготовления сложных узоров и форм, которые было бы сложно или невозможно выполнить другими методами, лазерная резка идеально подходит для создания логотипов, изящных изображений и прецизионных оптических изделий.
2. Отсутствие физического контакта:Поскольку лазеры режут посредством абляции, а не механических усилий, во время резки стекло не контактирует и не подвергается нагрузке.уменьшает вероятность появления трещин или сколовдаже с хрупкими или деликатными стеклянными материалами.
3. Чистые края:Процесс лазерной резки позволяет очень чисто испарять стекло, создавая края, которые часто имеют зеркальную или гладкую поверхность.без каких-либо механических повреждений и мусора.
4. Гибкость:Лазерные системы можно легко запрограммировать на резку самых разнообразных форм и узоров с помощью цифровых файлов дизайна. Изменения также можно быстро и эффективно вносить с помощью программного обеспечения.без переключения физических инструментов.
5. Скорость:Хотя скорость лазерной резки не так высока, как при механической резке для объемных применений, она продолжает расти.новые лазерные технологии.Сложные узоры, на создание которых раньше уходили часытеперь можно разрезать за считанные минуты.
6. Отсутствие износа инструмента:Поскольку лазеры работают посредством оптической фокусировки, а не механического контакта, отсутствует износ инструмента, его поломка или необходимость вчастая замена режущих кромоккак и в механических процессах.
7. Совместимость материалов:Правильно настроенные лазерные системы совместимы с резкойпочти любой тип стекла, от обычного натриево-кальциевого стекла до специального плавленого кварца, с результатамиограничено только оптическими и термическими свойствами материала.
5. Недостатки лазерной резки стекла
Конечно, технология лазерной резки стекла не лишена некоторых недостатков:
1. Высокие капитальные затраты:Хотя затраты на эксплуатацию лазера могут быть умеренными, первоначальные инвестиции в полноценную промышленную систему лазерной резки, подходящую для стекла,может быть существенным, что ограничивает доступ для небольших магазинов или опытно-конструкторских работ.
2. Ограничения пропускной способности:Лазерная резка - этов целом медленнеечем механическая резка для массового производства толстых листов стекла. Производительность может быть недостаточной для крупносерийного производства.
3. Расходные материалы:Лазеры требуютпериодическая заменаоптических компонентов, которые могут со временем деградировать под воздействием окружающей среды. Расходы на газ также связаны с процессами лазерной резки с использованием вспомогательных материалов.
4. Совместимость материалов:Хотя лазеры могут резать многие стеклянные композиции, те, у которых естьболее высокая абсорбция может привести к ожогам или изменению цветаа не резать чисто из-за остаточного теплового воздействия в зоне термического влияния.
5. Меры предосторожности:Требуются строгие протоколы безопасности и закрытые ячейки лазерной резки.для предотвращения повреждения глаз и кожиот мощного лазерного излучения и осколков стекла.Также необходима правильная вентиляция.для удаления вредных паров.
6. Требования к навыкам:Квалифицированные специалисты, прошедшие обучение по технике безопасности при работе с лазерамитребуютсядля работы с лазерными системами. Правильное оптическое выравнивание и оптимизация параметров процесса.также должны проводиться регулярно.
Итак, подводя итог, можно сказать, что, хотя лазерная резка открывает новые возможности для обработки стекла, ее преимущества достигаются за счет более высоких инвестиций в оборудование и более высокой сложности эксплуатации по сравнению с традиционными методами резки.
Важно тщательно продумать потребности приложения.
6. Часто задаваемые вопросы о лазерной резке стекла
1. Какой тип стекла дает наилучшие результаты при лазерной резке?
Составы стекла с низким содержанием железаЛазерная резка, как правило, обеспечивает самые чистые срезы и края. Плавленый кварцевый стекломатериал также обладает отличными характеристиками благодаря своей высокой чистоте и светопропускающей способности.
Как правило, стекло с меньшим содержанием железа режет эффективнее, поскольку поглощает меньше энергии лазера.
2. Можно ли резать закаленное стекло лазером?
ДаЗакаленное стекло можно резать лазером, но для этого требуются более совершенные лазерные системы и оптимизация процесса. Процесс закалки повышает термостойкость стекла, делая его более устойчивым к локальному нагреву при лазерной резке.
Обычно требуются более мощные лазеры и более низкие скорости резки.
3. Какую минимальную толщину можно резать лазером?
Большинство промышленных лазерных систем, используемых для резки стекла, могут надежно резать толщину подложки.до 1-2 ммВ зависимости от состава материала и типа/мощности лазера.специализированные короткоимпульсные лазеры, режущее стекло такой же толщины, как0,1 мм возможно.
Минимальная толщина резки в конечном итоге зависит от требований области применения и возможностей лазера.
4. Насколько точной может быть лазерная резка стекла?
При правильной настройке лазера и оптики разрешение2-5 тысячных дюймаобычно может быть достигнуто при лазерной резке/гравировке стекла.
Еще более высокая точность вплоть до1 тысячная дюймаили лучше возможно с помощьюсверхбыстрые импульсные лазерные системы. Точность во многом зависит от таких факторов, как длина волны лазера и качество луча.
5. Безопасна ли кромка стекла, разрезанного лазером?
Да, обрезанный край стекла, обработанного лазером,в целом безопаснопоскольку это испаренная кромка, а не сколотая или напряженная кромка.
Однако, как и при любом процессе резки стекла, необходимо соблюдать меры предосторожности при обращении с ним, особенно при работе с закаленным или ударопрочным стеклом, котороевсе еще может представлять опасность, если поврежден после резки.
6. Сложно ли проектировать шаблоны для лазерной резки стекла?
NoРазработка шаблонов для лазерной резки довольно проста. Большинство программ для лазерной резки используют стандартные форматы изображений или векторных файлов, которые можно создавать с помощью стандартных инструментов дизайна.
Затем программное обеспечение обрабатывает эти файлы для создания траекторий резки, выполняя при этом необходимое размещение/размещение деталей на листовом материале.
Мы не довольствуемся посредственными результатами, и вам не следует этого делать.
▶ О нас — MimoWork Laser
Повысьте свой уровень производства с помощью наших лучших моментов
Mimowork — ориентированный на результат производитель лазеров со штаб-квартирой в Шанхае и Дунгуане (Китай), обладающий 20-летним глубоким производственным опытом в производстве лазерных систем и предлагающий комплексные решения по обработке и производству для малых и средних предприятий в широком спектре отраслей.
Наш богатый опыт в области лазерных решений для обработки металлических и неметаллических материалов глубоко укоренился в мировой рекламной, автомобильной и авиационной промышленности, производстве металлоизделий, сублимационной печати, а также в текстильной промышленности.
Вместо того чтобы предлагать ненадежные решения, требующие закупок у неквалифицированных производителей, MimoWork контролирует каждый этап производственной цепочки, чтобы гарантировать постоянную отличную производительность своей продукции.
Компания MimoWork занимается разработкой и модернизацией лазерного оборудования и разработала десятки передовых лазерных технологий для дальнейшего повышения производственных мощностей и эффективности наших клиентов. Получив множество патентов на лазерные технологии, мы постоянно уделяем особое внимание качеству и безопасности лазерных станков, обеспечивая стабильное и надежное производство. Качество лазерных станков сертифицировано CE и FDA.
Больше идей на нашем канале YouTube
Вас может заинтересовать:
Мы ускоряемся на скоростной трассе инноваций
Время публикации: 14 февраля 2024 г.