Der Durchbruch in der Ultrakurzpulslasertechnik ermöglicht es, dass sich die hochpräzise Lasertechnik weiterentwickelt und nach und nach in den Bereich der Glasverarbeitung Einzug hält.
Die Laserbearbeitung hat sich als neue Fertigungstechnik in den letzten Jahren in verschiedenen Branchen etabliert. Von der einfachen Markierung und Gravur über das Schneiden und Schweißen großer Metallteile bis hin zum Mikroschneiden hochpräziser Werkstoffe – ihre Bearbeitungsmöglichkeiten sind äußerst vielfältig. Dank stetig wachsender Fortschritte in ihren Anwendungen hat sich ihre Fähigkeit, unterschiedlichste Materialien zu bearbeiten, deutlich verbessert. Kurz gesagt: Das Potenzial der Laseranwendung ist enorm.
Traditionelles Schneiden von Glasmaterialien
Heute geht es um die Anwendung von Lasern auf Glas. Wir gehen davon aus, dass jeder mit verschiedenen Glasprodukten in Berührung kommt, darunter Glastüren, Glasfenster, Glaswaren usw. Aufgrund der weitverbreiteten Verwendung von Glaswaren ist der Bedarf an Glasbearbeitung enorm. Gängige Laserbearbeitungsverfahren sind Schneiden und Bohren. Da Glas recht spröde ist, muss bei der Bearbeitung besondere Vorsicht walten gelassen werden.
Das traditionelle Glasschneiden erfordert manuelle Arbeit. Das Schneidmesser ist oft mit Diamant beschlagen. Mithilfe eines Lineals wird eine Linie angerissen, die dann mit beiden Händen durchtrennt wird. Die Schnittkante ist jedoch recht rau und muss poliert werden. Diese manuelle Methode eignet sich nur für Glas mit einer Dicke von 1–6 mm. Bei dickerem Glas muss vor dem Schneiden Petroleum auf die Oberfläche aufgetragen werden.
Diese scheinbar veraltete Methode ist tatsächlich vielerorts, insbesondere bei Glasverarbeitungsbetrieben, die gängigste Art des Glasschneidens. Allerdings ist das manuelle Schneiden von geradem Glas mit Kurven und das Bohren in der Mitte recht schwierig. Zudem lässt sich die Schnittgenauigkeit nicht gewährleisten.
Das Wasserstrahlschneiden findet auch in der Glasbearbeitung vielfältige Anwendung. Es nutzt Wasser aus einem Hochdruckwasserstrahl, um hochpräzise Schnitte zu erzielen. Darüber hinaus arbeitet das Wasserstrahlschneiden automatisch und ermöglicht das Bohren von Löchern in der Mitte des Glases sowie Kurvenschnitte. Allerdings ist nach dem Wasserstrahlschneiden noch eine einfache Nachbearbeitung erforderlich.
Laserschneiden von Glasmaterialien
In den letzten Jahren hat die Laserbearbeitungstechnik eine rasante Entwicklung erfahren. Der Durchbruch in der Ultrakurzpulslasertechnik ermöglicht die kontinuierliche Weiterentwicklung hochpräziser Laserverfahren, die zunehmend auch in der Glasbearbeitung Anwendung finden. Glas absorbiert Infrarotlaser prinzipiell besser als Metall. Da Glas Wärme zudem schlecht leitet, ist die zum Schneiden von Glas benötigte Laserleistung deutlich geringer als beim Schneiden von Metall. Die in der Glasbearbeitung eingesetzten Ultrakurzpulslaser haben sich von den ursprünglichen Nanosekunden-UV-Lasern über Pikosekunden-UV-Laser bis hin zu Femtosekunden-UV-Lasern weiterentwickelt. Der Preis für Ultrakurzpulslaser ist drastisch gesunken, was auf ein großes Marktpotenzial hindeutet.
Darüber hinaus entwickelt sich die Anwendung hin zu High-End-Technologien wie Smartphone-Kameras, Touchscreens usw. Führende Smartphone-Hersteller nutzen hauptsächlich Laserschneiden zum Zuschneiden dieser Glaskomponenten. Mit steigender Nachfrage nach Smartphones wird auch die Nachfrage nach Laserschneiden zwangsläufig zunehmen.
Bisher war das Laserschneiden von Glas auf eine Dicke von 3 mm beschränkt. In den letzten zwei Jahren wurde jedoch ein enormer Durchbruch erzielt. Mittlerweile erreichen einige Hersteller eine Glasdicke von 6 mm, manche sogar 10 mm! Lasergeschnittenes Glas bietet Vorteile wie Umweltfreundlichkeit, glatte Schnittkanten, hohe Effizienz, hohe Präzision, einen gewissen Automatisierungsgrad und den Verzicht auf Nachbearbeitung. Zukünftig könnte die Laserschneidtechnik auch in der Automobilindustrie, bei Navigationsgeräten, Bauglas usw. Anwendung finden.
Laserschneiden ermöglicht nicht nur das Schneiden, sondern auch das Schweißen von Glas. Bekanntermaßen ist das Verbinden von Glas eine große Herausforderung. In den letzten zwei Jahren haben Institute in Deutschland und China erfolgreich ein Laserschweißverfahren für Glas entwickelt, wodurch der Laser in der Glasindustrie breitere Anwendung findet.
Laserkühler, der speziell zum Glasschneiden verwendet wird
Das Schneiden von Glasmaterialien, insbesondere von solchen, die in der Elektronik verwendet werden, mit ultraschnellen Lasern erfordert eine hohe Präzision und Zuverlässigkeit der Laserausrüstung. Daher ist ein ebenso präziser und zuverlässiger Laser-Wasserkühler unerlässlich.
Die Laserwasserkühler der S&A CWUP-Serie eignen sich zur Kühlung ultraschneller Laser wie Femtosekunden-, Pikosekunden- und UV-Laser. Diese Umwälzkühler erreichen eine Genauigkeit von bis zu ±0,1 °C und sind damit führend in der heimischen Laserkühlungsbranche.
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