Laserom rezané sklo: Všetko, čo potrebujete vedieť o [2024]
Keď väčšina ľudí premýšľa o skle, predstaví si ho ako krehký materiál – niečo, čo sa môže ľahko rozbiť, ak je vystavené príliš veľkej sile alebo teplu.
Z tohto dôvodu vás môže prekvapiť, keď zistíte, že sklov skutočnosti sa dá rezať laserom.
Pomocou procesu známeho ako laserová ablácia dokážu vysokovýkonné lasery presne odstrániť alebo „vyrezať“ tvary zo skla bez toho, aby spôsobili praskliny alebo zlomy.
Obsah:
1. Viete rezať sklo laserom?
Laserová ablácia funguje tak, že na povrch skla smeruje extrémne zaostrený laserový lúč.
Intenzívne teplo z laseru odparuje malé množstvo skleneného materiálu.
Pohybom laserového lúča podľa naprogramovaného vzoru je možné rezať zložité tvary a vzory s úžasnou presnosťou, niekedy až s rozlíšením len niekoľkých tisícin palca.
Na rozdiel od mechanických metód rezania, ktoré sa spoliehajú na fyzický kontakt, lasery umožňujú bezkontaktné rezanie, ktoré vytvára veľmi čisté hrany bez odštiepenia alebo namáhania materiálu.
Aj keď sa myšlienka „rezania“ skla laserom môže zdať neintuitívna, je to možné, pretože lasery umožňujú extrémne presné a kontrolované zahrievanie a odoberanie materiálu.
Pokiaľ sa rezanie vykonáva postupne v malých krokoch, sklo dokáže odvádzať teplo dostatočne rýchlo, aby neprasklo ani neexplodovalo v dôsledku tepelného šoku.
Vďaka tomu je laserové rezanie ideálnym procesom pre sklo, ktorý umožňuje vytvárať zložité vzory, ktoré by boli pri tradičných metódach rezania ťažké alebo nemožné.
2. Aké sklo sa dá rezať laserom?
Nie všetky druhy skla sa dajú rezať laserom rovnako dobre. Optimálne sklo na rezanie laserom musí mať určité tepelné a optické vlastnosti.
Medzi najbežnejšie a najvhodnejšie typy skla na rezanie laserom patria:
1. Žíhané sklo:Obyčajné plavené alebo tabuľové sklo, ktoré neprešlo žiadnym dodatočným tepelným spracovaním. Dobre sa reže a gravíruje, ale je náchylnejšie na praskanie v dôsledku tepelného namáhania.
2. Tvrdené sklo:Sklo, ktoré bolo tepelne upravené pre zvýšenú pevnosť a odolnosť voči rozbitiu. Má vyššiu tepelnú odolnosť, ale vyššie náklady.
3. Sklo s nízkym obsahom železa:Sklo so zníženým obsahom železa, ktoré efektívnejšie prepúšťa laserové svetlo a reže s menším zvyškovým teplom.
4. Optické sklo:Špeciálne sklo vyvinuté pre vysokú priepustnosť svetla s nízkym útlmom, používané pre presné optické aplikácie.
5. Tavené kremičité sklo:Extrémne čistá forma kremenného skla, ktorá odolá vysokému laserovému výkonu a rezom/leptaniu s neprekonateľnou presnosťou a detailmi.
Vo všeobecnosti sa sklá s nižším obsahom železa režú s vyššou kvalitou a účinnosťou, pretože absorbujú menej laserovej energie.
Hrubšie sklá nad 3 mm si tiež vyžadujú výkonnejšie lasery. Zloženie a spracovanie skla určuje jeho vhodnosť na rezanie laserom.
3. Aký laser dokáže rezať sklo?
Existuje niekoľko typov priemyselných laserov vhodných na rezanie skla, pričom optimálna voľba závisí od faktorov, ako je hrúbka materiálu, rýchlosť rezania a požiadavky na presnosť:
1. CO2 lasery:Ťažký laser na rezanie rôznych materiálov vrátane skla. Vytvára infračervený lúč dobre absorbovaný väčšinou materiálov. Dokáže rezaťaž 30 mmskla, ale pri nižších rýchlostiach.
2. Vláknové lasery:Novšie pevnolátkové lasery ponúkajú rýchlejšie rezné rýchlosti ako CO2. Produkujú lúče blízkeho infračerveného žiarenia, ktoré sú efektívne absorbované sklom. Bežne sa používajú na rezanie.do 15 mmsklo.
3. Zelené lasery:Pevnolátkové lasery vyžarujúce viditeľné zelené svetlo dobre absorbované sklom bez zahrievania okolitých oblastí. Používajú sa navysoko presné gravírovaniez tenkého skla.
4. UV lasery:Excimerové lasery vyžarujúce ultrafialové svetlo dokážu dosiahnuťnajvyššia presnosť rezaniana tenkých sklách kvôli minimálnym tepelne ovplyvneným zónam. Vyžaduje si to však zložitejšiu optiku.
5. Pikosekundové lasery:Ultrarýchle pulzné lasery, ktoré režú abláciou s jednotlivými pulzmi trvajúcimi iba bilióntinu sekundy. Dokážu rezaťextrémne zložité vzoryv skle stakmer žiadne riziko tepla alebo praskania.
Správny laser závisí od faktorov, ako je hrúbka skla a tepelné/optické vlastnosti, ako aj od požadovanej rýchlosti rezania, presnosti a kvality hrany.
S vhodným nastavením lasera je však možné takmer akýkoľvek typ skleneného materiálu vyrezať do krásnych a zložitých vzorov.
4. Výhody laserového rezania skla
Použitie technológie laserového rezania skla má niekoľko kľúčových výhod:
1. Presnosť a detaily:Lasery umožňujúpresné rezanie na mikrónovej úrovnizložitých vzorov a komplexných tvarov, ktoré by boli inými metódami ťažké alebo nemožné. Vďaka tomu je laserové rezanie ideálne pre logá, jemné umelecké diela a aplikácie s presnou optikou.
2. Žiadny fyzický kontakt:Keďže lasery režú abláciou a nie mechanickými silami, počas rezania nedochádza ku kontaktu ani namáhaniu skla.znižuje riziko praskania alebo odštiepeniaaj pri krehkých alebo chúlostivých sklenených materiáloch.
3. Čisté okraje:Proces laserového rezania veľmi čisto odparuje sklo, čím sa vytvárajú hrany, ktoré majú často lesklý vzhľad skla alebo zrkadlový vzhľad.bez akéhokoľvek mechanického poškodenia alebo nečistôt.
4. Flexibilita:Laserové systémy sa dajú jednoducho naprogramovať na rezanie širokej škály tvarov a vzorov prostredníctvom digitálnych návrhových súborov. Zmeny sa dajú vykonať aj rýchlo a efektívne pomocou softvéru.bez prepínania fyzických nástrojov.
5. Rýchlosť:Aj keď nie je tak rýchle ako mechanické rezanie pri hromadných aplikáciách, rýchlosti laserového rezania sa neustále zvyšujú.novšie laserové technológie.Zložité vzory, ktoré kedysi trvali hodinyteraz sa dá narezať za pár minút.
6. Žiadne opotrebovanie nástroja:Keďže lasery fungujú na princípe optického zaostrovania a nie mechanického kontaktu, nedochádza k opotrebovaniu, zlomeniu ani potrebe...častá výmena rezných hránako pri mechanických procesoch.
7. Kompatibilita materiálov:Správne nakonfigurované laserové systémy sú kompatibilné s rezanímtakmer akýkoľvek druh skla, od bežného sodnovápenatého skla až po špeciálny tavený oxid kremičitý, s výsledkamiobmedzené iba optickými a tepelnými vlastnosťami materiálu.
5. Nevýhody rezania skla laserom
Technológia laserového rezania skla samozrejme nie je bez nevýhod:
1. Vysoké kapitálové náklady:Hoci náklady na prevádzku lasera môžu byť nízke, počiatočná investícia do kompletného priemyselného laserového rezacieho systému vhodného pre sklomôže byť značný, čo obmedzuje prístupnosť pre malé obchody alebo prácu na prototypoch.
2. Obmedzenia priepustnosti:Rezanie laserom jevo všeobecnosti pomalšieako mechanické rezanie pre hromadné, komoditné rezanie hrubších sklenených tabúľ. Výrobné rýchlosti nemusia byť vhodné pre veľkoobjemové výrobné aplikácie.
3. Spotrebný materiál:Lasery vyžadujúpravidelná výmenaoptických komponentov, ktoré sa môžu časom v dôsledku vystavenia degradovať. Náklady na plyn sú tiež súčasťou procesov asistovaného laserového rezania.
4. Kompatibilita materiálov:Hoci lasery dokážu rezať mnoho sklenených zložení, tie svyššia absorpcia môže popáliť alebo zmeniť farbunamiesto čistého rezu kvôli zvyškovým tepelným účinkom v tepelne ovplyvnenej zóne.
5. Bezpečnostné opatrenia:Vyžadujú sa prísne bezpečnostné protokoly a uzavreté laserové rezacie bunky.aby sa zabránilo poškodeniu očí a pokožkyz vysokovýkonného laserového svetla a sklenených úlomkov.Je tiež potrebné správne vetraniena odstránenie škodlivých výparov.
6. Požiadavky na zručnosti:Kvalifikovaní technici so školením v oblasti bezpečnosti práce s lasermisú povinnéna obsluhu laserových systémov. Správne optické zarovnanie a optimalizácia procesných parametrovmusí sa tiež vykonávať pravidelne.
Takže v skratke, hoci laserové rezanie otvára nové možnosti pre sklo, jeho výhody sú v porovnaní s tradičnými metódami rezania za cenu vyšších investícií do zariadení a zložitosti prevádzky.
Dôležité je starostlivé zváženie potrieb aplikácie.
6. Často kladené otázky o rezaní laserového skla
1. Aký typ skla poskytuje najlepšie výsledky pri rezaní laserom?
Zloženie skla s nízkym obsahom železapri rezaní laserom zvyčajne dosahujú najčistejšie rezy a hrany. Tavené kremičité sklo si tiež veľmi dobre poradí s vysokou čistotou a optickou priepustnosťou.
Vo všeobecnosti sklo s nižším obsahom železa reže efektívnejšie, pretože absorbuje menej laserovej energie.
2. Dá sa tvrdené sklo rezať laserom?
Áno, kalené sklo sa dá rezať laserom, ale vyžaduje si to pokročilejšie laserové systémy a optimalizáciu procesu. Proces kalenia zvyšuje odolnosť skla voči tepelným šokom, vďaka čomu je odolnejšie voči lokálnemu zahrievaniu z laserového rezania.
Zvyčajne sú potrebné lasery s vyšším výkonom a pomalšie rýchlosti rezania.
3. Aká je minimálna hrúbka, ktorú môžem rezať laserom?
Väčšina priemyselných laserových systémov používaných na rezanie skla dokáže spoľahlivo rezať hrúbky substrátuaž do 1-2 mmv závislosti od zloženia materiálu a typu/výkonu laseru. Sšpecializované lasery s krátkymi pulzmi, rezanie skla tenkého ako0,1 mm je možné.
Minimálna hrúbka rezu v konečnom dôsledku závisí od potrieb aplikácie a možností laseru.
4. Aké presné môže byť laserové rezanie skla?
Pri správnom nastavení lasera a optiky je možné dosiahnuť rozlíšenie2 – 5 tisícin palcasa to bežne dá dosiahnuť pri laserovom rezaní/gravírovaní skla.
Ešte vyššia presnosť až1 tisícina palcaalebo lepšie je možné použiťultrarýchle pulzné laserové systémyPresnosť závisí vo veľkej miere od faktorov, ako je vlnová dĺžka laseru a kvalita lúča.
5. Je rezaná hrana laserom rezaného skla bezpečná?
Áno, odrezaná hrana laserom ablatovaného skla jevo všeobecnosti bezpečnépretože ide o odparenú hranu, a nie o odštiepenú alebo namáhanú hranu.
Avšak, rovnako ako pri akomkoľvek procese rezania skla, je potrebné dodržiavať správne opatrenia pri manipulácii, najmä v prípade tvrdeného alebo kaleného skla, ktorémôže stále predstavovať riziko, ak sa po rezaní poškodí.
6. Je ťažké navrhnúť vzory pre laserové rezanie skla?
NoNávrh vzorov pre laserové rezanie je pomerne jednoduchý. Väčšina softvéru na laserové rezanie používa štandardné formáty obrázkov alebo vektorových súborov, ktoré je možné vytvoriť pomocou bežných návrhových nástrojov.
Softvér potom spracuje tieto súbory na generovanie dráh rezu a zároveň vykoná potrebné vnorenie/usporiadanie dielov na plechovom materiáli.
Neuspokojíme sa s priemernými výsledkami, ani vy by ste nemali
▶ O nás – MimoWork Laser
Zvýšte svoju produkciu s našimi hlavnými výhodami
Spoločnosť Mimowork je výrobca laserov zameraný na výsledky so sídlom v čínskych Šanghaji a Dongguane, ktorý prináša 20-ročné rozsiahle prevádzkové skúsenosti s výrobou laserových systémov a ponúka komplexné riešenia spracovania a výroby pre malé a stredné podniky (MSP) v širokej škále odvetví.
Naše bohaté skúsenosti s laserovými riešeniami pre spracovanie kovových a nekovových materiálov sú hlboko zakorenené v celosvetovom reklamnom, automobilovom a leteckom priemysle, kovovýrobe, sublimačných aplikáciách, látkovom a textilnom priemysle.
Namiesto toho, aby spoločnosť MimoWork ponúkala neisté riešenie, ktoré si vyžaduje nákup od nekvalifikovaných výrobcov, kontroluje každú jednotlivú časť výrobného reťazca, aby zabezpečila, že naše produkty majú neustále vynikajúci výkon.
Spoločnosť MimoWork sa zaviazala k vytváraniu a modernizácii laserovej výroby a vyvinula desiatky pokročilých laserových technológií s cieľom ďalej zlepšiť výrobnú kapacitu klientov, ako aj vysokú efektivitu. Získali sme mnoho patentov na laserové technológie a neustále sa zameriavame na kvalitu a bezpečnosť laserových strojových systémov, aby sme zabezpečili konzistentnú a spoľahlivú výrobu. Kvalita laserových strojov je certifikovaná CE a FDA.
Získajte viac nápadov z nášho YouTube kanála
Zrýchľujeme sa v rýchlom pruhu inovácií
Čas uverejnenia: 14. februára 2024