Esplorazione di u Statu Attuale è di u Potenziale di a Trasfurmazione Laser di u Vetru

A tecnulugia di fabricazione laser hà vistu un sviluppu rapidu in l'ultima dicina d'anni, cù a so applicazione principale chì hè a trasfurmazione laser per i materiali metallichi. U tagliu laser, a saldatura laser è u rivestimentu laser di i metalli sò trà i prucessi più impurtanti in a trasfurmazione laser di i metalli. Tuttavia, à misura chì a cuncentrazione aumenta, l'omogeneizazione di i prudutti laser hè diventata severa, limitendu a crescita di u mercatu laser. Dunque, per sfondà, l'applicazioni laser devenu espandesi in novi duminii materiali. I materiali non metallichi adatti per l'applicazione laser includenu tessuti, vetru, plastica, polimeri, ceramica è altri. Ogni materiale implica parechje industrie, ma esistenu digià tecniche di trasfurmazione mature, ciò chì rende a sustituzione laser micca un compitu faciule.

Per entre in un campu di materiali non metallichi, hè necessariu analizà se l'interazione laser cù u materiale hè fattibile è se si verificanu reazioni avverse. Attualmente, u vetru si distingue cum'è un settore maiò cù un altu valore aghjuntu è un putenziale per l'applicazioni di trasfurmazione laser in batch.

Grande spaziu per u tagliu laser di u vetru

U vetru hè un materiale industriale impurtante adupratu in diverse industrie cum'è l'automobile, a custruzzione, a medicina è l'elettronica. E so applicazioni varianu da filtri ottici à piccula scala chì misuranu micrometri à pannelli di vetru à grande scala utilizati in industrie cum'è l'automobile o a custruzzione.

U vetru pò esse classificatu in vetru otticu, vetru di quarzu, vetru microcristallinu, vetru di zaffiro è altri. A caratteristica significativa di u vetru hè a so fragilità, chì pone sfide significative per i metudi di trasfurmazione tradiziunali. I metudi tradiziunali di tagliu di u vetru utilizanu tipicamente strumenti in lega dura o diamanti, cù u prucessu di tagliu divisu in duie tappe. Prima, una crepa hè creata nantu à a superficia di u vetru aduprendu un strumentu à punta di diamante o una mola in lega dura. In segundu locu, si utilizanu mezi meccanichi per separà u vetru longu a linea di crepa. Tuttavia, sti prucessi tradiziunali anu svantaghji evidenti. Sò relativamente inefficienti, risultendu in bordi irregulari chì spessu necessitanu una lucidatura secundaria, è producenu assai detriti è polvere. Inoltre, per compiti cum'è a perforazione di fori in u centru di i pannelli di vetru o u tagliu di forme irregulari, i metudi tradiziunali sò abbastanza difficiuli. Eccu induve i vantaghji di u tagliu laser di u vetru diventanu evidenti In u 2022, u fatturatu di vendita di l'industria vetraria di a Cina era di circa 744,3 miliardi di yuan. A tarifa di penetrazione di a tecnulugia di taglio laser in l'industria di u vetru hè sempre in a so fase iniziale, ciò chì indica un spaziu significativu per l'applicazione di a tecnulugia di taglio laser cum'è sustitutu.

Tagliu laser di vetru: da i telefoni cellulari in avanti

U tagliu laser di u vetru impiega spessu una testa di focalizazione Bezier per generà fasci laser di alta putenza di piccu è densità in u vetru. Fucalizendu u fasciu di Bezier in l'internu di u vetru, vaporizeghja istantaneamente u materiale, creendu una zona di vaporizazione, chì si espande rapidamente per furmà crepe nantu à e superfici superiore è inferiore. Queste crepe formanu a sezione di taglio cumposta da innumerevoli punti di pori minuscoli, ottenendu u taglio attraversu fratture di stress esterne.

Cù i progressi significativi in a tecnulugia laser, i livelli di putenza sò ancu aumentati. Un laser verde di nanosecondi cù una putenza di più di 20W pò taglià efficacemente u vetru, mentre chì un laser ultraviolettu di picosecondi cù una putenza di più di 15W taglia senza sforzu u vetru di menu di 2 mm di spessore. Ci sò imprese chinesi chì ponu taglià u vetru finu à 17 mm di spessore. U tagliu laser di u vetru vanta una alta efficienza. Per esempiu, taglià un pezzu di vetru di 10 cm di diametru nantu à un vetru di 3 mm di spessore richiede solu circa 10 secondi cù u tagliu laser paragunatu à parechji minuti cù i cultelli meccanichi. I bordi tagliati à laser sò lisci, cù una precisione di tacca finu à 30 μm, eliminendu a necessità di una lavorazione secundaria per i prudutti industriali generali.

U tagliu laser di u vetru hè un sviluppu relativamente recente, chì hà cuminciatu circa sei o sette anni fà. L'industria di a fabricazione di telefoni cellulari hè stata trà i primi à aduprà a tecnulugia, aduprendu u tagliu laser nantu à e coperture di vetru di e camere è sperimentendu una crescita cù l'introduzione di un dispositivu di tagliu di invisibilità laser. Cù a pupularità di i smartphones à schermu pienu, u tagliu laser precisu di pannelli di vetru à grande schermu hà aumentatu significativamente a capacità di trasfurmazione di u vetru. U tagliu laser hè diventatu cumunu quandu si tratta di trasfurmazione di cumpunenti di vetru per i telefoni cellulari. Sta tendenza hè stata principalmente guidata da apparecchiature automatizate per a trasfurmazione laser di u vetru di copertura di i telefoni cellulari, dispositivi di taglio laser per lenti di prutezzione di e camere è apparecchiature intelligenti per a perforazione laser di substrati di vetru.

U vetru di schermu elettronicu muntatu in vittura adotta gradualmente u tagliu laser

I schermi muntati in vittura cunsumanu assai pannelli di vetru, in particulare per i schermi di cuntrollu cintrali, i sistemi di navigazione, e dashcam, ecc. Oghje ghjornu, parechji veiculi à nova energia sò dotati di sistemi intelligenti è schermi di cuntrollu cintrali sovradimensionati. I sistemi intelligenti sò diventati standard in l'automobile, cù schermi grandi è multipli, è ancu schermi curvi 3D chì diventanu gradualmente a corrente principale di u mercatu. I pannelli di copertura in vetru per i schermi muntati in vittura sò largamente usati per via di e so eccellenti caratteristiche, è un vetru di schermu curvu di alta qualità pò furnisce una sperienza più definitiva per l'industria automobilistica. Tuttavia, l'alta durezza è a fragilità di u vetru rapprisentanu una sfida per a trasfurmazione.

I schermi di vetru muntati in vittura richiedenu una alta precisione, è e tolleranze di i cumpunenti strutturali assemblati sò assai chjuche. Grandi errori dimensionali durante u tagliu di schermi quadrati/à barre ponu purtà à prublemi di assemblaggio. I metudi di trasfurmazione tradiziunali implicanu parechji passi cum'è u tagliu di e rote, a rottura manuale, a furmazione CNC è a smussatura, frà altri. Siccomu hè un prucessu meccanicu, soffre di prublemi cum'è bassa efficienza, scarsa qualità, bassu rendimentu è costu elevatu. Dopu à u tagliu di e rote, a machinazione CNC di una forma di vetru di copertura di cuntrollu cintrali di una sola vittura pò piglià finu à 8-10 minuti. Cù laser ultraveloci di più di 100W, un vetru di 17 mm pò esse tagliatu in un solu colpu; l'integrazione di parechji prucessi di pruduzzione aumenta l'efficienza di l'80%, induve 1 laser hè uguale à 20 macchine CNC. Questu migliora assai a produttività è riduce i costi di trasfurmazione di l'unità.

Altre applicazioni di laser in vetru

U vetru di quarzu hà una struttura unica, chì rende difficiule u tagliu cù i laser, ma i laser à femtosecondi ponu esse aduprati per l'incisione nantu à u vetru di quarzu. Questa hè un'applicazione di laser à femtosecondi per a machinazione di precisione è l'incisione di vetru di quarzu. A tecnulugia laser à femtosecondi hè una tecnulugia di trasfurmazione avanzata in rapida evoluzione in l'ultimi anni, cù una precisione è una velocità di trasfurmazione estremamente elevate, capace di incisione è trasfurmazione da micrometri à nanometri nantu à diverse superfici di materiali.  A tecnulugia di raffreddamentu laser varieghja secondu e esigenze di u mercatu in evoluzione. Cum'è un fabricatore di refrigeratori sperimentatu chì aghjurnà i nostri refrigeratore d'acqua  E linee di pruduzzione in cunfurmità cù e tendenze di u mercatu, i refrigeratori laser ultraveloci di a serie CWUP di u fabricatore di refrigeratori TEYU ponu furnisce suluzioni di raffreddamentu efficienti è stabili per laser à picosecondi è femtosecondi finu à 60W.

A saldatura laser di u vetru hè una nova tecnulugia chì hè apparsa in l'ultimi dui o trè anni, cumparendu inizialmente in Germania. Attualmente, solu uni pochi unità in Cina, cum'è Huagong Laser, Xi'an Institute of Ottics and Fine Mechanics, è Harbin Hit Weld Technology, anu sfondatu sta tecnulugia. Sottu l'azione di laser à impulsi ultracorti è di alta putenza, l'onde di pressione generate da i laser ponu creà microfessure o concentrazioni di stress in u vetru, chì ponu prumove l'incollaggio trà dui pezzi di vetru.  U vetru incollatu dopu a saldatura hè assai fermu, è hè digià pussibule di ottene una saldatura stretta trà vetru di 3 mm di spessore. In u futuru, i circadori si cuncentrenu ancu nantu à a saldatura di sovrapposizione di vetru cù altri materiali. Attualmente, sti novi prucessi ùn sò ancu stati applicati largamente in lotti, ma una volta maturati, ghjucheranu senza dubbitu un rolu impurtante in certi campi d'applicazione di alta gamma.