Laserskärning av glas: Allt du behöver veta om [2024]
När de flesta tänker på glas föreställer de sig det som ett ömtåligt material – något som lätt kan gå sönder om det utsätts för för mycket kraft eller värme.
Av denna anledning kan det komma som en överraskning att glaskan faktiskt skäras med en laser.
Genom en process som kallas laserablation kan högpresterande lasrar exakt ta bort eller "skär" former från glas utan att orsaka sprickor eller frakturer.
Innehållsförteckning:
1. Kan man laserskära glas?
Laserablation fungerar genom att rikta en extremt fokuserad laserstråle mot glasytan.
Den intensiva värmen från lasern förångar en liten mängd av glasmaterialet.
Genom att flytta laserstrålen enligt ett programmerat mönster kan invecklade former och mönster skäras med fantastisk noggrannhet, ibland ner till en upplösning på bara några tusendels tum.
Till skillnad från mekaniska skärmetoder som förlitar sig på fysisk kontakt, möjliggör lasrar beröringsfri skärning som producerar mycket rena kanter utan flisning eller stress på materialet.
Även om idén att "skära" glas med en laser kan verka kontraintuitiv, är det möjligt eftersom lasrar möjliggör en extremt exakt och kontrollerad uppvärmning och borttagning av material.
Så länge skärningen sker gradvis i små steg kan glaset avleda värme tillräckligt snabbt för att det inte spricker eller exploderar på grund av termisk chock.
Detta gör laserskärning till en idealisk process för glas, vilket möjliggör framställning av invecklade mönster som skulle vara svåra eller omöjliga med traditionella skärmetoder.
2. Vilket glas kan laserskäras?
Alla typer av glas kan inte laserskäras lika bra. Det optimala glaset för laserskärning måste ha vissa termiska och optiska egenskaper.
Några av de vanligaste och mest lämpliga typerna av glas för laserskärning inkluderar:
1. Glödgat glas:Vanligt floatglas eller planglas som inte har genomgått någon ytterligare värmebehandling. Det skär och graverar bra men är mer benäget att spricka på grund av termisk stress.
2. Härdat glas:Glas som har värmebehandlats för ökad styrka och splittermotstånd. Det har högre värmetolerans men ökad kostnad.
3. Glas med låg järnhalt:Glas med reducerat järninnehåll som överför laserljus mer effektivt och skär med mindre kvarvarande värmeeffekter.
4. Optiskt glas:Specialglas formulerat för hög ljustransmission med låg dämpning, används för precisionsoptiktillämpningar.
5. Smält kiseldioxidglas:En extremt högrent form av kvartsglas som tål hög lasereffekt och skärningar/etsningar med oöverträffad precision och detaljer.
Generellt sett skärs glas med lägre järnhalt med högre kvalitet och effektivitet eftersom de absorberar mindre laserenergi.
Tjockare glas över 3 mm kräver också kraftfullare lasrar. Glasets sammansättning och bearbetning avgör dess lämplighet för laserskärning.
3. Vilken laser kan skära glas?
Det finns flera typer av industriella lasrar som är lämpliga för skärning av glas, där det optimala valet beror på faktorer som materialtjocklek, skärhastighet och precisionskrav:
1. CO2-lasrar:Arbetshästlasern för skärning av olika material, inklusive glas. Producerar en infraröd stråle som absorberas väl av de flesta material. Den kan skäraupp till 30 mmav glas men med lägre hastigheter.
2. Fiberlasrar:Nyare fastfaslasrar som erbjuder snabbare skärhastigheter än CO2. Producerar nära-infraröda strålar som absorberas effektivt av glas. Används ofta för skärningupp till 15 mmglas.
3. Gröna lasrar:Fastfaslasrar som avger synligt grönt ljus som absorberas väl av glas utan att värma upp omgivande områden. Används förhögprecisionsgraveringav tunt glas.
4. UV-lasrar:Excimerlasrar som avger ultraviolett ljus kan uppnåden högsta skärprecisionenpå tunna glas på grund av minimala värmepåverkade zoner. Kräver dock mer komplex optik.
5. Pikosekundlasrar:Ultrasnabba pulserade lasrar som skär via ablation med individuella pulser som bara är en biljondels sekund långa. Den kan skäraextremt invecklade mönsteri glas mednästan ingen risk för värme eller sprickbildning.
Rätt laser beror på faktorer som glasets tjocklek och termiska/optiska egenskaper, samt önskad skärhastighet, precision och eggkvalitet.
Med rätt laserinställning kan dock nästan alla typer av glasmaterial skäras till vackra, invecklade mönster.
4. Fördelar med laserskärning av glas
Det finns flera viktiga fördelar med att använda laserskärningsteknik för glas:
1. Precision och detaljer:Lasrar möjliggörprecisionsskärning på mikronnivåav invecklade mönster och komplexa former som skulle vara svåra eller omöjliga med andra metoder. Detta gör laserskärning idealisk för logotyper, känsliga konstverk och precisionsoptikapplikationer.
2. Ingen fysisk kontakt:Eftersom lasrar skär genom ablation snarare än mekaniska krafter, utsätts glaset inte för någon kontakt eller stress under skärningen.minskar risken för sprickbildning eller flisningäven med ömtåliga eller ömtåliga glasmaterial.
3. Rengör kanterna:Laserskärningsprocessen förångar glaset mycket rent, vilket ger kanter som ofta är glasliknande eller spegelblanka.utan mekaniska skador eller skräp.
4. Flexibilitet:Lasersystem kan enkelt programmeras för att skära en mängd olika former och mönster genom digitala designfiler. Ändringar kan också göras snabbt och effektivt via programvara.utan att byta fysiska verktyg.
5. Hastighet:Även om det inte är lika snabbt som mekanisk skärning för bulkapplikationer, fortsätter laserskärningshastigheterna att öka mednyare lasertekniker.Invecklade mönster som en gång tog timmarkan nu kapas på några minuter.
6. Inget verktygsslitage:Eftersom lasrar fungerar genom optisk fokusering snarare än mekanisk kontakt, finns det inget verktygsslitage, brott eller behov avfrekvent byte av skäreggarsom med mekaniska processer.
7. Materialkompatibilitet:Korrekt konfigurerade lasersystem är kompatibla med skärningnästan alla typer av glas, från vanligt sodaglas till specialsmält kiseldioxid, med resultatendast begränsad av materialets optiska och termiska egenskaper.
5. Nackdelar med glaslaserskärning
Naturligtvis är laserskärningsteknik för glas inte utan vissa nackdelar:
1. Höga kapitalkostnader:Även om kostnaderna för laserdrift kan vara blygsamma, är den initiala investeringen för ett komplett industriellt laserskärningssystem lämpligt för glaskan vara betydande, vilket begränsar tillgängligheten för små butiker eller prototyparbete.
2. Genomströmningsbegränsningar:Laserskärning ärgenerellt långsammareän mekanisk skärning för bulkskärning, standardskärning av tjockare glasskivor. Produktionshastigheterna kanske inte är lämpliga för tillverkning av stora volymer.
3. Förbrukningsvaror:Lasrar kräverperiodisk utbyteav optiska komponenter som kan försämras med tiden på grund av exponering. Gaskostnader är också involverade i assisterade laserskärningsprocesser.
4. Materialkompatibilitet:Medan lasrar kan skära många glaskompositioner, kan de medhögre absorption kan brännas eller missfärgassnarare än att skära rent på grund av kvarvarande värmeeffekter i den värmepåverkade zonen.
5. Säkerhetsåtgärder:Strikta säkerhetsprotokoll och slutna laserskärceller krävsför att förhindra ögon- och hudskadorfrån högeffektslaserljus och glasspartiklar.Ordentlig ventilation behövs ocksåför att avlägsna skadliga ångor.
6. Färdighetskrav:Kvalificerade tekniker med lasersäkerhetsutbildningkrävsför att använda lasersystem. Korrekt optisk inriktning och optimering av processparametrarmåste också utföras regelbundet.
Så sammanfattningsvis, även om laserskärning möjliggör nya möjligheter för glas, kommer dess fördelar på bekostnad av högre utrustningsinvesteringar och driftskomplexitet jämfört med traditionella skärmetoder.
Det är viktigt att noggrant överväga en applikations behov.
6. Vanliga frågor om laserskärning av glasskärning
1. Vilken typ av glas ger bäst resultat för laserskärning?
Glaskompositioner med låg järnhalttenderar att producera de renaste snitten och kanterna vid laserskärning. Smält kiseldioxidglas presterar också mycket bra tack vare sin höga renhet och optiska transmissionsegenskaper.
Generellt sett skär glas med lägre järnhalt mer effektivt eftersom det absorberar mindre laserenergi.
2. Kan härdat glas laserskäras?
JaHärdat glas kan laserskäras men kräver mer avancerade lasersystem och processoptimering. Härdningsprocessen ökar glasets termiska chockmotstånd, vilket gör det mer tolerant mot lokal uppvärmning från laserskärning.
Högre effektlasrar och lägre skärhastigheter behövs vanligtvis.
3. Vilken är den minsta tjocklek jag kan laserskära?
De flesta industriella lasersystem som används för glas kan tillförlitligt skära substrattjocklekarner till 1-2 mmberoende på materialsammansättning och lasertyp/effekt. Medspecialiserade kortpulslasrar, skär glas så tunt som0,1 mm är möjligt.
Den minsta skärbara tjockleken beror i slutändan på applikationsbehov och laserkapacitet.
4. Hur exakt kan laserskärning vara för glas?
Med rätt laser- och optikinställningar, upplösningar av2–5 tusendels tumkan rutinmässigt uppnås vid laserskärning/gravering på glas.
Ännu högre precision ner till1 tusendels tumeller bättre är möjligt med hjälp avultrasnabba pulserade lasersystemPrecisionen beror till stor del på faktorer som laservåglängd och strålkvalitet.
5. Är den skurna kanten på laserskuret glas säker?
Ja, den skurna kanten på det laserablaterade glaset ärgenerellt säkereftersom det är en förångad kant snarare än en flisad eller spänd kant.
Men precis som vid alla glasskärningsprocesser bör man ändå iaktta lämpliga hanteringsåtgärder, särskilt kring härdat glas som...kan fortfarande utgöra risker om de skadas efter kapning.
6. Är det svårt att designa mönster för laserskärning av glas?
NoMönsterdesign för laserskärning är ganska enkelt. De flesta laserskärningsprogram använder standardbild- eller vektorfilformat som kan skapas med vanliga designverktyg.
Programvaran bearbetar sedan dessa filer för att generera skurna banor samtidigt som den utför nödvändig kapsling/arrangemang av delar på arkmaterialet.
Vi nöjer oss inte med mediokra resultat, och det borde inte du heller
▶ Om oss - MimoWork Laser
Förbättra din produktion med våra höjdpunkter
Mimowork är en resultatinriktad lasertillverkare, baserad i Shanghai och Dongguan i Kina, som medför 20 års djupgående operativ expertis för att producera lasersystem och erbjuda omfattande bearbetnings- och produktionslösningar till små och medelstora företag inom en mängd olika branscher.
Vår rika erfarenhet av laserlösningar för bearbetning av metall- och icke-metalliska material är djupt rotad i reklam, fordons- och flygindustrin, metallvaruindustrin, sublimeringsapplikationer samt tyg- och textilindustrin över hela världen.
Istället för att erbjuda en osäker lösning som kräver köp från okvalificerade tillverkare, kontrollerar MimoWork varje del av produktionskedjan för att säkerställa att våra produkter har konstant utmärkt prestanda.
MimoWork har engagerat sig i att skapa och uppgradera laserproduktion och utvecklat dussintals avancerad laserteknik för att ytterligare förbättra kundernas produktionskapacitet samt hög effektivitet. Med många patent på laserteknik fokuserar vi alltid på kvaliteten och säkerheten hos lasermaskinsystem för att säkerställa en konsekvent och pålitlig bearbetningsproduktion. Lasermaskinens kvalitet är CE- och FDA-certifierad.
Få fler idéer från vår YouTube-kanal
Du kanske är intresserad av:
Vi accelererar i innovationens snabba fil
Publiceringstid: 14 februari 2024