Прецизен контрол на температурата за лазерни системи и промишлени приложения от 2002 г
Език
В момента стъклото се откроява като основна област с висока добавена стойност и потенциал за приложения за групова лазерна обработка. Фемтосекундната лазерна технология е бързо развиваща се усъвършенствана технология за обработка през последните години, с изключително висока прецизност и скорост на обработка, способна за ецване и обработка на ниво от микрометър до нанометър върху различни повърхности на материали (включително лазерна обработка на стъкло).
Технологията за лазерно производство претърпя бързо развитие през последното десетилетие, като основното й приложение е лазерна обработка на метални материали. Лазерното рязане, лазерното заваряване и лазерното плакиране на метали са сред най-важните процеси в лазерната обработка на метали. С нарастването на концентрацията обаче хомогенизирането на лазерните продукти стана тежко, ограничавайки растежа на лазерния пазар. Следователно, за да пробият, лазерните приложения трябва да се разширят в нови материални области. Неметалните материали, подходящи за лазерно приложение, включват тъкани, стъкло, пластмаси, полимери, керамика и др. Всеки материал включва множество индустрии, но вече съществуват зрели техники за обработка, което прави лазерното заместване не лесна задача.
За да се навлезе в областта на неметалните материали, е необходимо да се анализира дали лазерното взаимодействие с материала е осъществимо и дали ще възникнат нежелани реакции. В момента стъклото се откроява като основна област с висока добавена стойност и потенциал за приложения за групова лазерна обработка.
Голямо пространство за лазерно рязане на стъкло
Стъклото е важен индустриален материал, използван в различни индустрии като автомобилостроене, строителство, медицина и електроника. Приложенията му варират от дребномащабни оптични филтри, измерващи микрометри, до големи стъклени панели, използвани в индустрии като автомобилостроенето или строителството.
Стъклото може да се категоризира на оптично стъкло, кварцово стъкло, микрокристално стъкло, сапфирено стъкло и др. Основната характеристика на стъклото е неговата крехкост, което поставя значителни предизвикателства пред традиционните методи на обработка. Традиционните методи за рязане на стъкло обикновено използват инструменти от твърда сплав или диаманти, като процесът на рязане е разделен на две стъпки. Първо се създава пукнатина върху стъклената повърхност с помощта на инструмент с диамантен връх или шлифовъчен диск от твърда сплав. Второ, се използват механични средства за отделяне на стъклото по линията на пукнатината. Тези традиционни процеси обаче имат ясни недостатъци. Те са относително неефективни, което води до неравни ръбове, които често изискват вторично полиране, и произвеждат много отломки и прах. Освен това, за задачи като пробиване на отвори в средата на стъклени панели или изрязване на неправилни форми, традиционните методи са доста предизвикателни. Тук стават очевидни предимствата на лазерното рязане на стъкло. През 2022 г. приходите от продажби в стъкларската промишленост на Китай бяха приблизително 744,3 милиарда юана. Степента на навлизане на технологията за лазерно рязане в стъкларската промишленост е все още в начален етап, което показва значително пространство за прилагане на технологията за лазерно рязане като заместител.
Лазерно рязане на стъкло: от мобилни телефони нататък
Лазерното рязане на стъкло често използва фокусираща глава на Безие за генериране на лазерни лъчи с висока пикова мощност и плътност в стъклото. Чрез фокусиране на лъча на Безие вътре в стъклото, той моментално изпарява материала, създавайки зона на изпаряване, която бързо се разширява, образувайки пукнатини по горната и долната повърхност. Тези пукнатини образуват режещия участък, съставен от безброй малки точки на пори, постигайки разрязване през външни фрактури от напрежение.
Със значителния напредък в лазерната технология нивата на мощност също се увеличиха. Наносекунден зелен лазер с мощност над 20 W може ефективно да реже стъкло, докато пикосекунден ултравиолетов лазер с мощност над 15 W без усилие реже стъкло с дебелина под 2 mm. Има китайски предприятия, които могат да режат стъкло с дебелина до 17 mm. Лазерното рязане на стъкло се отличава с висока ефективност. Например, изрязването на стъклено парче с диаметър 10 см върху стъкло с дебелина 3 мм отнема само около 10 секунди с лазерно рязане в сравнение с няколко минути с механични ножове. Рязаните с лазер ръбове са гладки, с точност на прореза до 30 μm, което елиминира необходимостта от вторична обработка за общи промишлени продукти.
Лазерното рязане на стъкло е сравнително скорошно развитие, започнало преди около шест до седем години. Индустрията за производство на мобилни телефони беше сред първите, които я внедриха, използвайки лазерно рязане върху стъклените капаци на камерата и преживявайки скок с въвеждането на лазерно устройство за невидимо рязане. С популярността на смартфоните с цял екран, прецизното лазерно рязане на цели стъклени панели с голям екран значително увеличи капацитета за обработка на стъкло. Лазерното рязане е станало обичайно, когато става въпрос за обработка на стъклени компоненти за мобилни телефони. Тази тенденция се задвижва основно от автоматизирано оборудване за лазерна обработка на покривно стъкло на мобилни телефони, устройства за лазерно рязане за защитни лещи на фотоапарата и интелигентно оборудване за лазерно пробиване на стъклени субстрати.
Стъклото за електронни екрани, монтирано в автомобила, постепенно приема лазерно рязане
Екраните, монтирани на автомобили, консумират много стъклени панели, особено за екрани за централно управление, навигационни системи, камери за регистратори и т.н. В днешно време много нови енергийни превозни средства са оборудвани с интелигентни системи и големи централни екрани за управление. Интелигентните системи са станали стандарт в автомобилите, с големи и множество екрани, както и 3D извити екрани, които постепенно се превръщат в мейнстрийм на пазара. Стъклените покриващи панели за екрани, монтирани на автомобили, се използват широко поради техните отлични характеристики, а висококачественото извито стъкло на екрана може да осигури по-добро изживяване за автомобилната индустрия. Високата твърдост и чупливост на стъклото обаче представляват предизвикателство за обработката.
Стъклените екрани, монтирани на автомобили, изискват висока точност и допустимите отклонения на сглобените структурни компоненти са много малки. Големи грешки в размерите по време на рязане на квадратни/лентови сита могат да доведат до проблеми с монтажа. Традиционните методи на обработка включват множество стъпки като рязане на колела, ръчно счупване, CNC оформяне и скосяване, между другото. Тъй като това е механична обработка, тя страда от проблеми като ниска ефективност, лошо качество, ниска степен на добив и висока цена. След рязане на колело, CNC обработката на единична форма на капака на централното управление на автомобила може да отнеме до 8-10 минути. С ултра-бързи лазери от над 100 W, 17 mm стъкло може да бъде изрязано с един ход; интегрирането на множество производствени процеси повишава ефективността с 80%, където 1 лазер се равнява на 20 CNC машини. Това значително подобрява производителността и намалява разходите за единица обработка.
Други приложения на лазери в стъкло
Кварцовото стъкло има уникална структура, което затруднява разцепването с лазери, но фемтосекундните лазери могат да се използват за ецване върху кварцово стъкло. Това е приложение на фемтосекундни лазери за прецизна обработка и ецване върху кварцово стъкло.Фемтосекундната лазерна технология е бързо развиваща се усъвършенствана технология за обработка през последните години, с изключително висока прецизност и скорост на обработка, способна за ецване и обработка на различни материални повърхности от микрометър до нанометър. Технологията за лазерно охлаждане варира в зависимост от променящите се изисквания на пазара. Като опитен производител на охладители, който актуализира нашитеводен охладител производствени линии в съответствие с пазарните тенденции, ултрабързите лазерни охладители CWUP от серията CWUP на производителя на TEYU могат да осигурят ефективни и стабилни охлаждащи решения за пикосекундни и фемтосекундни лазери с до 60 W.
Лазерното заваряване на стъкло е нова технология, която се появи през последните две-три години, като първоначално се появи в Германия. В момента само няколко звена в Китай, като Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics и Harbin Hit Weld Technology, са пробили тази технология.Под действието на високомощни лазери с ултракъси импулси вълните на налягане, генерирани от лазерите, могат да създадат микропукнатини или концентрации на напрежение в стъклото, което може да насърчи свързването между две парчета стъкло. Залепеното стъкло след заваряване е много здраво и вече е възможно да се постигне плътно заваряване между стъкло с дебелина 3 мм. В бъдеще изследователите се фокусират и върху наслагването на заваряване на стъкло с други материали. Понастоящем тези нови процеси все още не са широко приложени на партиди, но веднъж узрели, те несъмнено ще играят важна роля в някои области на приложение от висок клас.
ТЕЮ S&A Chiller е основана през 2002 г. с 22 години опит в производството на охладители и сега е призната за пионер в технологиите за охлаждане и надежден партньор в лазерната индустрия.
Авторско право © 2021 TEYU S&A Чилър - Всички права запазени.
