Přesná regulace teploty pro laserové systémy a průmyslové aplikace od roku 2002
Jazyk
V současnosti sklo vyniká jako hlavní oblast s vysokou přidanou hodnotou a potenciálem pro aplikace dávkového laserového zpracování. Femtosekundová laserová technologie je v posledních letech rychle se rozvíjející pokročilá technologie zpracování s extrémně vysokou přesností a rychlostí zpracování, která je schopná leptání a zpracování na úrovni mikrometrů až nanometrů na různé povrchy materiálů (včetně zpracování skla laserem).
Technologie výroby laserem zaznamenala v posledním desetiletí rychlý rozvoj, přičemž její primární aplikací bylo laserové zpracování kovových materiálů. Řezání laserem, laserové svařování a laserové plátování kovů patří mezi nejdůležitější procesy při zpracování kovů laserem. Se zvyšující se koncentrací se však homogenizace laserových produktů stala závažnou, což omezuje růst trhu s lasery. Proto, aby prorazily, musí laserové aplikace expandovat do nových materiálových domén. Mezi nekovové materiály vhodné pro laserovou aplikaci patří tkaniny, sklo, plasty, polymery, keramika a další. Každý materiál zahrnuje několik průmyslových odvětví, ale již existují vyspělé techniky zpracování, takže náhrada laseru není snadný úkol.
Pro vstup do oblasti nekovových materiálů je nutné analyzovat, zda je interakce laseru s materiálem proveditelná a zda nedojde k nežádoucím reakcím. V současnosti sklo vyniká jako hlavní oblast s vysokou přidanou hodnotou a potenciálem pro aplikace dávkového laserového zpracování.
Velký prostor pro řezání skla laserem
Sklo je důležitý průmyslový materiál používaný v různých průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, stavebnictví, lékařství a elektronika. Jeho aplikace sahají od malých optických filtrů měřících mikrometry až po velkoplošné skleněné panely používané v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl nebo stavebnictví.
Sklo lze rozdělit na optické sklo, křemenné sklo, mikrokrystalické sklo, safírové sklo a další. Významnou vlastností skla je jeho křehkost, která představuje značné výzvy pro tradiční způsoby zpracování. Tradiční metody řezání skla obvykle používají nástroje z tvrdé slitiny nebo diamantové nástroje, přičemž proces řezání je rozdělen do dvou kroků. Nejprve se na povrchu skla vytvoří trhlina pomocí diamantového nástroje nebo brusného kotouče z tvrdé slitiny. Za druhé se používají mechanické prostředky k oddělení skla podél linie trhliny. Tyto tradiční postupy však mají jasné nevýhody. Jsou relativně neefektivní, což má za následek nerovné hrany, které často vyžadují sekundární leštění, a produkují velké množství nečistot a prachu. Navíc pro úkoly, jako je vrtání otvorů uprostřed skleněných panelů nebo řezání nepravidelných tvarů, jsou tradiční metody poměrně náročné. Zde se projevují výhody laserového řezání skla. V roce 2022 činily tržby čínského sklářského průmyslu přibližně 744,3 miliardy juanů. Míra penetrace technologie řezání laserem ve sklářském průmyslu je stále v počáteční fázi, což naznačuje značný prostor pro uplatnění technologie řezání laserem jako náhrady.
Řezání skla laserem: Od mobilních telefonů dále
Řezání skla laserem často využívá Bézierovu zaostřovací hlavu pro generování laserových paprsků s vysokým špičkovým výkonem a hustotou uvnitř skla. Zaměřením Bézierova paprsku uvnitř skla okamžitě odpaří materiál a vytvoří odpařovací zónu, která se rychle rozšiřuje a vytváří praskliny na horním a spodním povrchu. Tyto trhliny tvoří řeznou část složenou z bezpočtu malých pórovitých bodů, čímž se dosahuje řezání přes vnější lomové lomy.
S výrazným pokrokem v laserové technologii se také zvýšily úrovně výkonu. Nanosekundový zelený laser s výkonem přes 20 W dokáže efektivně řezat sklo, zatímco pikosekundový ultrafialový laser s výkonem přes 15 W bez námahy řeže sklo do tloušťky 2 mm. Existují čínské podniky, které dokážou řezat sklo až do tloušťky 17 mm. Laserové řezání skla se může pochlubit vysokou účinností. Například řezání skleněného kusu o průměru 10 cm na skle o tloušťce 3 mm trvá laserovým řezáním jen asi 10 sekund ve srovnání s několika minutami u mechanických nožů. Laserem řezané hrany jsou hladké, s přesností vrubu až 30 μm, což eliminuje potřebu sekundárního obrábění pro obecné průmyslové výrobky.
Laserové řezání skla je relativně nedávný vývoj, který začal zhruba před šesti až sedmi lety. Odvětví výroby mobilních telefonů patřilo mezi první uživatele, kteří používali laserové řezání na kryty skla fotoaparátů a zaznamenali prudký nárůst se zavedením laserového řezacího zařízení pro neviditelnost. S oblibou smartphonů s celou obrazovkou, přesné laserové řezání celých velkoplošných skleněných panelů výrazně zvýšilo kapacitu zpracování skla. Řezání laserem se stalo běžným, pokud jde o zpracování skleněných součástí pro mobilní telefony. Tento trend byl poháněn především automatizovaným zařízením pro laserové zpracování krycích skel mobilních telefonů, laserovými řezacími zařízeními pro ochranné čočky fotoaparátů a inteligentním zařízením pro laserové vrtání skleněných substrátů.
Elektronické sklo obrazovky namontované v autě postupně přechází na řezání laserem
Obrazovky namontované v automobilech spotřebují velké množství skleněných panelů, zejména pro obrazovky centrálního ovládání, navigační systémy, palubní kamery atd. V dnešní době je mnoho nových energetických vozidel vybaveno inteligentními systémy a nadrozměrnými obrazovkami centrálního ovládání. Inteligentní systémy se staly standardem v automobilech, velké a vícenásobné obrazovky, stejně jako 3D zakřivené obrazovky, se postupně staly hlavním proudem trhu. Skleněné krycí panely pro obrazovky montované do automobilu jsou široce používány díky svým vynikajícím vlastnostem a vysoce kvalitní zakřivené sklo obrazovky může poskytnout ultimátnější zážitek pro automobilový průmysl. Vysoká tvrdost a křehkost skla však představuje výzvu pro zpracování.
Skleněné zástěny namontované na automobilech vyžadují vysokou přesnost a tolerance sestavených konstrukčních součástí jsou velmi malé. Velké rozměrové chyby při řezání čtvercových/tyčových sít mohou vést k problémům s montáží. Tradiční metody zpracování zahrnují několik kroků, jako je mimo jiné řezání kotoučů, ruční lámání, CNC tvarování a srážení hran. Protože se jedná o mechanické zpracování, trpí problémy, jako je nízká účinnost, špatná kvalita, nízká výtěžnost a vysoké náklady. Po vyříznutí kola může CNC obrábění jednoho tvaru skla centrálního ovládání automobilu trvat až 8-10 minut. S ultra rychlými lasery s výkonem přes 100 W lze 17mm sklo řezat jedním tahem; integrace více výrobních procesů zvyšuje efektivitu o 80 %, kde 1 laser odpovídá 20 CNC strojům. To výrazně zvyšuje produktivitu a snižuje náklady na zpracování jednotek.
Další aplikace laserů ve skle
Křemenné sklo má jedinečnou strukturu, která ztěžuje dělitelný řez laserem, ale pro leptání na křemenné sklo lze použít femtosekundové lasery. Jedná se o aplikaci femtosekundových laserů pro přesné obrábění a leptání na křemenné sklo.Femtosekundová laserová technologie je v posledních letech rychle se rozvíjející pokročilá technologie zpracování, s extrémně vysokou přesností a rychlostí zpracování, schopná leptání na úrovni mikrometrů až nanometrů a zpracování na různé povrchy materiálů. Technologie laserového chlazení se mění s měnícími se požadavky trhu. Jako zkušený výrobce chladičů, který aktualizuje našechladič vody výrobní linky v souladu s trendy na trhu, ultrarychlé laserové chladiče řady CWUP od výrobce TEYU Chiller mohou poskytovat efektivní a stabilní řešení chlazení pro pikosekundové a femtosekundové lasery s výkonem až 60 W.
Laserové svařování skla je nová technologie, která se objevila v posledních dvou až třech letech, zpočátku se objevila v Německu. V současné době tuto technologii prolomilo pouze několik jednotek v Číně, jako je Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics a Harbin Hit Weld Technology.Působením vysoce výkonných laserů s ultrakrátkým pulzem mohou tlakové vlny generované lasery vytvářet mikrotrhliny nebo koncentrace napětí ve skle, což může podporovat spojení mezi dvěma kusy skla. Lepené sklo po svaření je velmi pevné a je již možné dosáhnout těsného svaření mezi sklem o tloušťce 3 mm. V budoucnu se vědci zaměřují také na překryvné svařování skla jinými materiály. V současné době tyto nové procesy ještě nebyly široce aplikovány v dávkách, ale jakmile budou vyzrálé, budou nepochybně hrát důležitou roli v některých špičkových aplikačních oblastech.
TEYU S&A Společnost Chiller byla založena v roce 2002 s 22 lety zkušeností s výrobou chladičů a nyní je uznávána jako průkopník chladicí technologie a spolehlivý partner v laserovém průmyslu.
Copyright © 2021 TEYU S&A Chladič - Všechna práva vyhrazena.
