Лазерне різання скла: все, що вам потрібно знати про [2024]
Коли більшість людей думають про скло, вони уявляють його як делікатний матеріал — щось, що може легко розбитися, якщо піддати його занадто сильній чи нагрітій дії.
З цієї причини дізнатися про це скло може бути несподіванкоюфактично можна вирізати за допомогою лазера.
Завдяки процесу, відомому як лазерна абляція, потужні лазери можуть точно видаляти або «вирізати» форми зі скла, не спричиняючи тріщин чи розломів.
Зміст:
1. Чи можете ви різати скло лазером?
Лазерна абляція працює шляхом направлення надзвичайно сфокусованого лазерного променя на поверхню скла.
Інтенсивне тепло від лазера випаровує невелику кількість скляного матеріалу.
Переміщаючи лазерний промінь відповідно до запрограмованого шаблону, можна вирізати складні форми та візерунки з неймовірною точністю, іноді з роздільною здатністю лише в кілька тисячних дюйма.
На відміну від механічних методів різання, які ґрунтуються на фізичному контакті, лазери дозволяють виконувати безконтактне різання, яке створює дуже чисті краї без відколів або навантаження на матеріал.
Хоча ідея «різання» скла за допомогою лазера може здатися нерозумною, це можливо, оскільки лазери дозволяють надзвичайно точно та контрольовано нагрівати та видаляти матеріал.
Поки різання виконується поступово невеликими кроками, скло здатне розсіювати тепло досить швидко, щоб не тріснути або вибухнути від теплового удару.
Це робить лазерне різання ідеальним процесом для скла, що дозволяє створювати складні візерунки, які були б складними або неможливими за допомогою традиційних методів різання.
2. Яке скло можна різати лазером?
Не всі типи скла можна однаково добре різати лазером. Оптимальне скло для лазерного різання повинно мати певні теплові та оптичні властивості.
Деякі з найбільш поширених і придатних типів скла для лазерного різання включають:
1. Відпалене скло:Звичайне флоат або пластинчасте скло, що не пройшло жодної додаткової термічної обробки. Він добре ріжеться та гравірується, але більш схильний до розтріскування від термічного впливу.
2. Загартоване скло:Скло, яке пройшло термічну обробку для підвищення міцності та стійкості до розбиття. Він має більш високу термостійкість, але підвищену вартість.
3. Скло з низьким вмістом заліза:Скло зі зниженим вмістом заліза, яке ефективніше пропускає лазерне світло та ріже з меншим залишковим теплом.
4. Оптичне скло:Спеціальне скло, розроблене для високої пропускання світла з низьким затуханням, використовується для застосування в прецизійній оптиці.
5. Плавлене кварцеве скло:Форма кварцового скла надзвичайно високої чистоти, яка може витримувати високу потужність лазера та порізи/травлення з неперевершеною точністю та деталізацією.
Загалом скла з меншим вмістом заліза вирізаються якісніше та ефективніше, оскільки вони поглинають менше лазерної енергії.
Більш товсті скла понад 3 мм також потребують більш потужних лазерів. Склад і обробка скла визначають його придатність для лазерного різання.
3. Який лазер може різати скло?
Існує кілька типів промислових лазерів, придатних для різання скла, з оптимальним вибором залежно від таких факторів, як товщина матеріалу, швидкість різання та вимоги до точності:
1. Лазери CO2:Лазер «робоча конячка» для різання різних матеріалів, включаючи скло. Виробляє інфрачервоний промінь, який добре поглинається більшістю матеріалів. Може різатидо 30 ммскла, але на менших швидкостях.
2. Волоконні лазери:Новіші твердотільні лазери пропонують вищі швидкості різання, ніж CO2. Виробляють промені ближнього інфрачервоного діапазону, які ефективно поглинаються склом. Зазвичай використовується для зрізаннядо 15 ммскло.
3. Зелені лазери:Твердотільні лазери випромінюють видиме зелене світло, яке добре поглинається склом, не нагріваючи навколишні області. Використовується длявисокоточне гравіруванняз тонкого скла.
4. УФ-лазери:Ексимерні лазери, що випромінюють ультрафіолетове світло, можуть досягтинайвища точність різанняна тонких стеклах за рахунок мінімальних зон термічного впливу. Однак вимагає більш складної оптики.
5. Пікосекундні лазери:Надшвидкісні імпульсні лазери, які ріжуть за допомогою абляції за допомогою окремих імпульсів тривалістю лише трильйонну частку секунди. Може різатинадзвичайно складні візерункив склі смайже немає ризику нагрівання або розтріскування.
Правильний лазер залежить від таких факторів, як товщина скла та теплові/оптичні властивості, а також від необхідної швидкості різання, точності та якості кромки.
Однак за допомогою відповідної лазерної установки майже будь-який тип скляного матеріалу можна вирізати на красиві складні візерунки.
4. Переваги лазерного різання скла
Існує кілька ключових переваг використання технології лазерного різання скла:
1. Точність і деталізація:Лазери дозволяютьмікронний рівень точності різаннязаплутаних візерунків і складних форм, які були б складними або неможливими за допомогою інших методів. Це робить лазерне різання ідеальним для логотипів, делікатних творів мистецтва та застосування прецизійної оптики.
2. Відсутність фізичного контакту:Оскільки лазери ріжуть за допомогою абляції, а не механічних сил, під час різання скло не відчуває контакту чи напруги. Цезменшує ймовірність розтріскування або відколівнавіть з крихкими або делікатними скляними матеріалами.
3. Чисті краї:Процес лазерного різання дуже чисто випаровує скло, утворюючи краї, які часто нагадують скло або дзеркальні країбез будь-яких механічних пошкоджень і сміття.
4. Гнучкість:Лазерні системи можна легко запрограмувати для вирізання різноманітних форм і візерунків за допомогою файлів цифрового дизайну. Зміни також можна швидко й ефективно вносити за допомогою програмного забезпеченнябез перемикання фізичних інструментів.
5. Швидкість:Незважаючи на те, що швидкість лазерного різання не така швидка, як механічне різання для масових застосувань, швидкість лазерного різання продовжує зростатинові лазерні технології.Складні візерунки, на які колись йшли годинитепер можна вирізати за лічені хвилини.
6. Відсутність зносу інструменту:Оскільки лазери працюють за допомогою оптичного фокусування, а не механічного контакту, інструмент не зношується, не ламається або не потребуєчаста заміна ріжучих кромокяк і з механічними процесами.
7. Сумісність матеріалів:Правильно налаштовані лазерні системи сумісні з різаннямпрактично будь-який тип скла, від звичайного вапняно-натрієвого скла до спеціального плавленого кремнезему, з результатамиобмежується лише оптичними та тепловими властивостями матеріалу.
5. Недоліки лазерного різання скла
Звичайно, технологія лазерного різання скла не позбавлена деяких недоліків:
1. Високі капітальні витрати:Хоча витрати на використання лазера можуть бути скромними, початкові інвестиції в повну промислову систему лазерного різання, придатну для скламоже бути суттєвим, що обмежує доступність для невеликих магазинів або прототипів.
2. Обмеження пропускної здатності:Лазерна різка єзагалом повільнішеніж механічне різання для оптом, товарне різання більш товстих листів скла. Швидкість виробництва може не підходити для великих обсягів виробництва.
3. Витратні матеріали:Потрібні лазериперіодична замінаоптичних компонентів, які можуть погіршитися з часом під впливом впливу. Витрати на газ також пов’язані з процесами лазерного різання.
4. Сумісність матеріалів:Хоча лазери можуть різати багато скляних композицій, ті збільш висока абсорбція може викликати опік або знебарвленнязамість чистого різання через залишкове тепло в зоні термічного впливу.
5. Заходи безпеки:Потрібні суворі протоколи безпеки та закриті комірки для лазерного різаннящоб запобігти пошкодженню очей і шкіривід потужного лазерного світла та скляного сміття.Також потрібна належна вентиляціядля видалення шкідливих випарів.
6. Вимоги до навичок:Кваліфіковані технічні працівники, які пройшли навчання з безпеки використання лазерапотрібніпрацювати з лазерними системами. Належне оптичне вирівнювання та оптимізація параметрів процесутакож необхідно виконувати регулярно.
Таким чином, хоча лазерне різання відкриває нові можливості для скла, його переваги пов’язані з більшими інвестиціями в обладнання та складністю експлуатації порівняно з традиційними методами різання.
Ретельний розгляд потреб програми є важливим.
6. Поширені запитання щодо лазерного різання скла
1. Який тип скла дає найкращі результати для лазерного різання?
Композиції скла з низьким вмістом залізамають тенденцію отримувати найчистіші зрізи та краї під час лазерного різання. Плавлене кварцеве скло також працює дуже добре завдяки своїй високій чистоті та властивостям оптичної пропускання.
Загалом скло з меншим вмістом заліза ріже ефективніше, оскільки воно поглинає менше лазерної енергії.
2. Чи можна різати загартоване скло лазером?
так, загартоване скло можна різати лазером, але для цього потрібні більш досконалі лазерні системи та оптимізація процесу. Процес загартування підвищує стійкість скла до термічного удару, роблячи його більш стійким до локального нагрівання від лазерного різання.
Зазвичай потрібні лазери більшої потужності та менші швидкості різання.
3. Яку мінімальну товщину можна вирізати лазером?
Більшість промислових лазерних систем, що використовуються для скла, можуть надійно різати товщину підкладкидо 1-2 ммзалежно від складу матеріалу та типу/потужності лазера. сспеціалізовані короткоімпульсні лазери, різання скла тонким як0,1 мм можливо.
Мінімальна товщина, яку можна розрізати, зрештою залежить від потреб застосування та можливостей лазера.
4. Наскільки точним може бути лазерне різання скла?
При правильному налаштуванні лазера та оптики роздільна здатність2-5 тисячних дюймазазвичай можна досягти під час лазерного різання/гравірування на склі.
Ще вища точність1 тисячна дюймаабо краще можливе використаннянадшвидкісні імпульсні лазерні системи. Точність значною мірою залежить від таких факторів, як довжина хвилі лазера та якість променя.
5. Чи безпечний обрізний край скла, різаного лазером?
Так, обрізаний край лазерно видаленого скла єзагалом безпечнооскільки це випарений край, а не відколотий або напружений край.
Однак, як і під час будь-якого процесу різання скла, слід дотримуватися запобіжних заходів щодо поводження, особливо щодо загартованого або зміцненого скла,може становити небезпеку, якщо буде пошкоджено після різання.
6. Чи важко розробити візерунки для лазерного різання скла?
No, дизайн шаблону для лазерного різання досить простий. Більшість програмного забезпечення для лазерного різання використовує стандартні формати зображень або векторних файлів, які можна створити за допомогою звичайних інструментів дизайну.
Потім програмне забезпечення обробляє ці файли для створення траєкторій розрізу, виконуючи будь-яке необхідне вкладення/впорядкування деталей на листовому матеріалі.
Ми не задовольняємося посередніми результатами, як і ви
▶ Про нас - MimoWork Laser
Підвищте продуктивність за допомогою наших найкращих продуктів
Mimowork — це орієнтований на результат виробник лазерів, що базується в Шанхаї та Дунгуані, Китай, привносячи 20-річний глибокий операційний досвід у виробництві лазерних систем і пропонуючи комплексні рішення для обробки та виробництва для МСП (малих і середніх підприємств) у широкому спектрі галузей. .
Наш багатий досвід лазерних рішень для обробки металевих і неметалевих матеріалів глибоко вкорінений у світовій рекламі, автомобільній та авіаційній промисловості, металовиробах, сублімації барвників, тканинній і текстильній промисловості.
Замість того, щоб пропонувати невизначене рішення, яке потребує покупки у некваліфікованих виробників, MimoWork контролює кожну окрему частину виробничого ланцюжка, щоб переконатися, що наші продукти мають постійну відмінну продуктивність.
MimoWork займається створенням та модернізацією лазерного виробництва та розробив десятки передових лазерних технологій для подальшого вдосконалення виробничих потужностей клієнтів, а також високої ефективності. Отримавши багато патентів на лазерну технологію, ми завжди зосереджуємося на якості та безпеці систем лазерних машин, щоб забезпечити послідовне та надійне виробництво. Якість лазерної машини сертифікована CE та FDA.
Отримайте більше ідей на нашому каналі YouTube
Ми прискорюємося на шляху інновацій
Час публікації: 14 лютого 2024 р