Şüşə Lazer Emalının Mövcud Vəziyyətini və Potensialını Araşdırmaq

Lazer istehsal texnologiyası son on ildə sürətlə inkişaf etmişdir və onun əsas tətbiqi metal materialların lazerlə emalı olmuşdur. Lazerlə kəsmə, lazerlə qaynaq və metalların lazerlə örtülməsi metal lazer emalında ən vacib proseslərdəndir. Lakin, konsentrasiya artdıqca, lazer məhsullarının homogenləşməsi ciddi şəkildə artmış və lazer bazarının böyüməsini məhdudlaşdırmışdır. Buna görə də, irəliləmək üçün lazer tətbiqləri yeni material sahələrinə genişlənməlidir. Lazer tətbiqi üçün uyğun qeyri-metal materiallara parçalar, şüşə, plastiklər, polimerlər, keramika və daha çox şey daxildir. Hər bir material bir çox sənayeni əhatə edir, lakin yetkin emal üsulları artıq mövcuddur və bu da lazerin əvəzlənməsini asan məsələyə çevirmir.

Qeyri-metal material sahəsinə daxil olmaq üçün materialla lazer qarşılıqlı təsirinin mümkün olub-olmadığını və mənfi reaksiyaların baş verib-verməyəcəyini təhlil etmək lazımdır. Hal-hazırda, şüşə yüksək əlavə dəyərə və toplu lazer emalı tətbiqləri üçün potensiala malik əsas sahə kimi seçilir.

Şüşə lazer kəsmə üçün geniş yer

Şüşə avtomobil, tikinti, tibb və elektronika kimi müxtəlif sahələrdə istifadə olunan vacib bir sənaye materialıdır. Onun tətbiqləri kiçik miqyaslı optik filtrlərdən tutmuş mikrometrləri ölçən avtomobil və ya tikinti kimi sahələrdə istifadə olunan böyük miqyaslı şüşə panellərə qədər dəyişir.

Şüşə optik şüşə, kvars şüşə, mikrokristal şüşə, sapfir şüşə və digərlərinə təsnif edilə bilər. Şüşənin əsas xüsusiyyəti kövrəkliyidir ki, bu da ənənəvi emal üsulları üçün ciddi çətinliklər yaradır. Ənənəvi şüşə kəsmə üsullarında adətən sərt ərintili və ya almaz alətlərdən istifadə olunur və kəsmə prosesi iki mərhələyə bölünür. Birincisi, şüşə səthində almaz uclu alət və ya sərt ərintili üyütmə çarxı istifadə edərək çat yaranır. İkincisi, şüşəni çat xətti boyunca ayırmaq üçün mexaniki vasitələrdən istifadə olunur. Lakin bu ənənəvi proseslərin açıq çatışmazlıqları var. Onlar nisbətən səmərəsizdir, nəticədə qeyri-bərabər kənarlar yaranır ki, bu da tez-tez ikinci dərəcəli cilalama tələb edir və çoxlu zibil və toz əmələ gətirir. Bundan əlavə, şüşə panellərin ortasında deşiklər qazmaq və ya qeyri-müntəzəm formaları kəsmək kimi işlər üçün ənənəvi üsullar olduqca çətindir. Lazerlə kəsmə şüşəsinin üstünlükləri məhz burada özünü göstərir. 2022-ci ildə Çinin şüşə sənayesinin satış gəliri təxminən 744,3 milyard yuan təşkil etmişdir. Şüşə sənayesində lazerlə kəsmə texnologiyasının nüfuzetmə sürəti hələ də ilkin mərhələdədir ki, bu da lazerlə kəsmə texnologiyasının əvəzedici kimi tətbiqi üçün əhəmiyyətli bir sahə olduğunu göstərir.

Şüşə Lazer Kəsmə: Mobil Telefonlardan İrəli

Şüşə lazerlə kəsmə zamanı şüşənin içərisində yüksək pik gücü və sıxlığı olan lazer şüaları yaratmaq üçün tez-tez Bezier fokuslama başlığı istifadə olunur. Bezier şüasını şüşənin içinə fokuslayaraq, materialı dərhal buxarlandırır və buxarlanma zonası yaradır ki, bu da sürətlə genişlənərək yuxarı və aşağı səthlərdə çatlar əmələ gətirir. Bu çatlar saysız-hesabsız kiçik məsamə nöqtələrindən ibarət kəsmə hissəsini əmələ gətirir və xarici gərginlik sınıqlarını kəsir.

Lazer texnologiyasındakı əhəmiyyətli irəliləyişlərlə güc səviyyələri də artmışdır. 20 Vt-dan çox gücə malik nanosaniyəli yaşıl lazer şüşəni effektiv şəkildə kəsə bilər, 15 Vt-dan çox gücə malik pikosaniyəli ultrabənövşəyi lazer isə 2 mm qalınlığında şüşəni asanlıqla kəsə bilər. 17 mm qalınlığa qədər şüşə kəsə bilən Çin müəssisələri mövcuddur. Lazerlə kəsmə şüşəsi yüksək səmərəliliyə malikdir. Məsələn, 3 mm qalınlığında şüşədə 10 sm diametrli şüşə parçasını lazerlə kəsmək mexaniki bıçaqlarla bir neçə dəqiqəyə nisbətən cəmi 10 saniyə çəkir. Lazerlə kəsilən kənarlar hamardır, 30 μm-ə qədər kəsik dəqiqliyi ilə ümumi sənaye məhsulları üçün ikinci dərəcəli emal ehtiyacını aradan qaldırır.

Lazerlə kəsmə şüşəsi nisbətən yeni bir inkişafdır və təxminən altı-yeddi il əvvəl başlayıb. Mobil telefon istehsalı sənayesi kamera şüşə örtüklərində lazerlə kəsmə üsulundan istifadə edərək ilk tətbiq edənlərdən biri olub və lazerlə görünməzlik kəsmə cihazının tətbiqi ilə bu sahədə böyük irəliləyiş əldə edib. Tam ekranlı smartfonların populyarlığı ilə bütün böyük ekranlı şüşə panellərin dəqiq lazerlə kəsilməsi şüşə emal gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırıb. Mobil telefonlar üçün şüşə komponentlərinin emalına gəldikdə, lazerlə kəsmə geniş yayılıb. Bu tendensiya əsasən mobil telefon örtüyü şüşəsinin lazerlə emalı üçün avtomatlaşdırılmış avadanlıqlar, kamera qoruyucu linzalar üçün lazerlə kəsmə cihazları və şüşə substratlarının lazerlə qazılması üçün ağıllı avadanlıqlar tərəfindən idarə olunub.

Avtomobilə Quraşdırılan Elektron Ekran Şüşəsi Lazer Kəsimini Tədricən Tətbiq Edir

Avtomobilə quraşdırılmış ekranlar, xüsusən də mərkəzi idarəetmə ekranları, naviqasiya sistemləri, tablosuna quraşdırılmış kameralar və s. üçün çoxlu şüşə panellər istehlak edir. Bu günlərdə bir çox yeni enerji nəqliyyat vasitələri ağıllı sistemlər və böyük mərkəzi idarəetmə ekranları ilə təchiz olunmuşdur. Ağıllı sistemlər avtomobillərdə standart hala gəlmişdir, böyük və çoxlu ekranlar, eləcə də 3D əyri ekranlar tədricən bazarın əsas axınına çevrilir. Avtomobilə quraşdırılmış ekranlar üçün şüşə örtük panelləri əla xüsusiyyətlərinə görə geniş istifadə olunur və yüksək keyfiyyətli əyri ekran şüşəsi avtomobil sənayesi üçün daha mükəmməl təcrübə təmin edə bilər. Bununla belə, şüşənin yüksək sərtliyi və kövrəkliyi emalda çətinlik yaradır.

Avtomobilə quraşdırılmış şüşə ekranlar yüksək dəqiqlik tələb edir və yığılmış struktur komponentlərinin tolerantlıqları çox azdır. Kvadrat/çubuq ekranların kəsilməsi zamanı böyük ölçülü səhvlər yığma problemlərinə səbəb ola bilər. Ənənəvi emal üsulları təkər kəsmə, əl ilə qırma, CNC formalaşdırma və paxlama kimi bir çox mərhələni əhatə edir. Mexaniki emal olduğundan, aşağı səmərəlilik, keyfiyyətsizlik, aşağı məhsuldarlıq dərəcəsi və yüksək qiymət kimi problemlərdən əziyyət çəkir. Təkər kəsməsindən sonra tək bir avtomobil mərkəzi idarəetmə örtüyü şüşə formasının CNC emalı 8-10 dəqiqəyə qədər çəkə bilər. 100 Vt-dan çox ultra sürətli lazerlərlə 17 mm-lik şüşə bir vuruşda kəsilə bilər; birdən çox istehsal prosesinin inteqrasiyası səmərəliliyi 80% artırır, burada 1 lazer 20 CNC maşınına bərabərdir. Bu, məhsuldarlığı xeyli artırır və vahid emal xərclərini azaldır.

Şüşədə Lazerlərin Digər Tətbiqləri

Kvars şüşəsi unikal bir quruluşa malikdir və lazerlərlə kəsilməsini çətinləşdirir, lakin femtosaniyə lazerləri kvars şüşəsində oyma üçün istifadə edilə bilər. Bu, kvars şüşəsində dəqiq emal və oyma üçün femtosaniyə lazerlərinin tətbiqidir. Femtosaniyə lazer texnologiyası son illərdə sürətlə inkişaf edən qabaqcıl emal texnologiyasıdır, son dərəcə yüksək emal dəqiqliyi və sürəti ilə müxtəlif material səthlərində mikrometrdən nanometrə qədər oyma və emal etməyə qadirdir. Lazer soyutma texnologiyası dəyişən bazar tələblərinə uyğun olaraq dəyişir. Təcrübəli soyuducu istehsalçısı olaraq, yeniləmələrimizi həyata keçiririk. su soyuducusu Bazar tendensiyalarına uyğun istehsal xətləri, TEYU Soyuducu İstehsalçısının CWUP Seriyalı Ultrasürətli Lazer Soyuducuları, 60 Vt-a qədər gücə malik pikosaniyə və femtosaniyə lazerləri üçün səmərəli və sabit soyutma həlləri təmin edə bilər.

Şüşənin lazerlə qaynağı son iki-üç ildə ortaya çıxan və ilk dəfə Almaniyada ortaya çıxan yeni bir texnologiyadır. Hal-hazırda Çində Huagong Lazer, Sian Optika və İncə Mexanika İnstitutu və Harbin Hit Qaynaq Texnologiyası kimi yalnız bir neçə müəssisə bu texnologiyanı sınaqdan keçirib. Yüksək güclü, ultra qısa impulslu lazerlərin təsiri altında lazerlərin yaratdığı təzyiq dalğaları şüşədə mikro çatlar və ya gərginlik konsentrasiyaları yarada bilər ki, bu da iki şüşə parçası arasında bağlanmanı təşviq edə bilər. Qaynaqdan sonra yapışdırılmış şüşə çox möhkəmdir və artıq 3 mm qalınlığında şüşə arasında sıx qaynaq əldə etmək mümkündür. Gələcəkdə tədqiqatçılar şüşənin digər materiallarla üst-üstə qaynaqlanmasına da diqqət yetirirlər. Hal-hazırda bu yeni proseslər hələlik qruplarla geniş tətbiq olunmayıb, lakin yetkinləşdikdən sonra, şübhəsiz ki, bəzi yüksək səviyyəli tətbiq sahələrində mühüm rol oynayacaqlar.