Esplorante la Aktualan Staton kaj Potencialon de Vitra Lasera Prilaborado

Lasera fabrikadoteknologio spertis rapidan disvolviĝon dum la pasinta jardeko, kun ĝia ĉefa apliko estanta lasera prilaborado de metalaj materialoj. Lasera tranĉado, lasera veldado kaj lasera tegaĵo de metaloj estas inter la plej gravaj procezoj en metala lasera prilaborado. Tamen, dum la koncentriĝo pliiĝas, la homogenigo de laseraj produktoj fariĝis severa, limigante la kreskon de la lasera merkato. Tial, por trarompi, laseraj aplikoj devas disetendiĝi en novajn materialajn domajnojn. Nemetalaj materialoj taŭgaj por laserapliko inkluzivas ŝtofojn, vitron, plastojn, polimerojn, ceramikaĵojn kaj pli. Ĉiu materialo implikas plurajn industriojn, sed maturaj prilaboraj teknikoj jam ekzistas, kio faras laseranstataŭigon ne facila tasko.

Por eniri kampon de nemetalaj materialoj, necesas analizi ĉu lasera interagado kun la materialo estas farebla kaj ĉu okazos negativaj reagoj. Nuntempe, vitro elstaras kiel grava areo kun alta aldonvaloro kaj potencialo por aplikoj de aro da lasera prilaborado.

Granda Spaco por Vitra Lasera Tranĉado

Vitro estas grava industria materialo uzata en diversaj industrioj kiel aŭtomobila, konstruado, medicino kaj elektroniko. Ĝiaj aplikoj varias de malgrandskalaj optikaj filtriloj mezurantaj mikrometrojn ĝis grandskalaj vitraj paneloj uzataj en industrioj kiel aŭtomobila aŭ konstruado.

Vitro povas esti klasifikita en optikan vitron, kvarcan vitron, mikrokristalan vitron, safiran vitron, kaj pli. La grava karakterizaĵo de vitro estas ĝia rompiĝemo, kiu prezentas signifajn defiojn por tradiciaj prilaboraj metodoj. Tradiciaj vitrotranĉaj metodoj tipe uzas malmolajn alojojn aŭ diamantajn ilojn, kun la tranĉprocezo dividita en du paŝojn. Unue, fendeto estas kreita sur la vitra surfaco uzante diamant-pintan ilon aŭ malmolalojan muelilon. Due, mekanikaj rimedoj estas uzataj por apartigi la vitron laŭ la fendlinio. Tamen, ĉi tiuj tradiciaj procezoj havas klarajn malavantaĝojn. Ili estas relative malefikaj, rezultante en neegalaj randoj kiuj ofte postulas duarangan poluradon, kaj ili produktas multe da derompaĵoj kaj polvo. Krome, por taskoj kiel borado de truoj en la mezo de vitraj paneloj aŭ tranĉado de neregulaj formoj, tradiciaj metodoj estas sufiĉe malfacilaj. Jen kie la avantaĝoj de lasera tranĉado de vitro fariĝas evidentaj. En 2022, la vendoenspezoj de la vitroindustrio de Ĉinio estis proksimume 744.3 miliardoj da juanoj. La penetrado de lasera tranĉteknologio en la vitroindustrio estas ankoraŭ en sia komenca stadio, indikante signifan spacon por la apliko de lasera tranĉteknologio kiel anstataŭaĵo.

Vitra Lasera Tranĉado: De Poŝtelefonoj Pluen

Vitra lasertondado ofte uzas Bezier-fokuskapon por generi altajn pintajn potencojn kaj densecajn laserajn radiojn ene de la vitro. Enfokusigante la Bezier-faskon ene de la vitro, ĝi tuj vaporigas la materialon, kreante vaporiĝan zonon, kiu rapide disetendiĝas por formi fendetojn sur la supra kaj malsupra surfacoj. Ĉi tiuj fendetoj formas la tranĉsekcion konsistantan el sennombraj etaj porpunktoj, atingante tranĉadon tra eksteraj streĉfrakturoj.

Kun signifaj progresoj en laserteknologio, potenconiveloj ankaŭ pliiĝis. Nanosekunda verda lasero kun pli ol 20W potenco povas efike tranĉi vitron, dum pikosekunda ultraviola lasero kun pli ol 15W potenco senpene tranĉas vitron sub 2mm dikan. Ekzistas ĉinaj entreprenoj, kiuj povas tranĉi vitron ĝis 17mm dikan. Lasera tranĉado de vitro fanfaronas pri alta efikeco. Ekzemple, tranĉi vitropecon kun diametro de 10 cm sur vitro dika 3 mm daŭras nur ĉirkaŭ 10 sekundojn per lasera tranĉado kompare kun pluraj minutoj per mekanikaj tranĉiloj. Laser-tranĉitaj randoj estas glataj, kun noĉoprecizeco ĝis 30μm, eliminante la bezonon de duaranga maŝinado por ĝeneralaj industriaj produktoj.

Lasertranĉado de vitro estas relative lastatempa evoluo, komenciĝanta antaŭ ĉirkaŭ ses ĝis sep jaroj. La poŝtelefona fabrikada industrio estis inter la fruaj adoptantoj, uzante laseron tranĉadon sur fotilaj vitraj kovriloj kaj spertante ondon kun la enkonduko de lasera nevidebleca tranĉaparato. Kun la populareco de plenekranaj inteligentaj telefonoj, preciza lasera tranĉado de tutaj grand-ekranaj vitraj paneloj signife plifortigis la kapaciton de vitro-prilaborado. Lasera tranĉado fariĝis ofta kiam temas pri prilaborado de vitrokomponentoj por poŝtelefonoj. Ĉi tiun tendencon ĉefe pelis aŭtomatigita ekipaĵo por lasera prilaborado de poŝtelefona kovrilvitro, laseraj tranĉiloj por fotilaj protektolensoj, kaj inteligentaj ekipaĵoj por laserborado de vitrosubstratoj.

Aŭto-muntita elektronika ekranvitro iom post iom adoptas lasertranĉadon

Aŭto-muntitaj ekranoj konsumas multajn vitrajn panelojn, precipe por centraj kontrolaj ekranoj, navigaciaj sistemoj, instrumentpanelaj kameraoj, ktp. Nuntempe, multaj novenergiaj veturiloj estas ekipitaj per inteligentaj sistemoj kaj supergrandaj centraj kontrolekranoj. Inteligentaj sistemoj fariĝis normo en aŭtoj, kun grandaj kaj multoblaj ekranoj, same kiel 3D kurbaj ekranoj iom post iom fariĝantaj la merkata ĉeftendenco. Vitraj kovriloj por aŭto-muntitaj ekranoj estas vaste uzataj pro siaj bonegaj karakterizaĵoj, kaj altkvalita kurba ekranvitro povas provizi pli finfinan sperton por la aŭtomobila industrio. Tamen, la alta malmoleco kaj rompiĝemo de vitro prezentas defion al prilaborado.

Aŭto-muntitaj vitraj ekranoj postulas altan precizecon, kaj la tolerancoj de la kunmetitaj strukturaj komponantoj estas tre malgrandaj. Grandaj dimensiaj eraroj dum la tranĉado de kvadrataj/stangaj ekranoj povas konduki al muntadoproblemoj. Tradiciaj prilaboraj metodoj implikas plurajn paŝojn kiel radtranĉado, mana rompado, CNC-formado kaj bevelado, inter aliaj. Ĉar ĝi estas mekanika prilaborado, ĝi suferas de problemoj kiel malalta efikeco, malbona kvalito, malalta rendimento kaj alta kosto. Post radtranĉado, CNC-maŝinado de unuopa vitroformo de centra stirkovrilo de aŭto povas daŭri ĝis 8-10 minutojn. Per ultrarapidaj laseroj de pli ol 100W, 17mm vitro povas esti tranĉita per unu movo; integri plurajn produktadprocezojn pliigas efikecon je 80%, kie 1 lasero egalas 20 CNC-maŝinojn. Tio multe plibonigas produktivecon kaj reduktas unuo-prilaborajn kostojn.

Aliaj Aplikoj de Laseroj en Vitro

Kvarcvitro havas unikan strukturon, malfaciligante disfendigon per laseroj, sed femtosekundaj laseroj povas esti uzataj por gratado sur kvarcvitro. Jen apliko de femtosekundaj laseroj por preciza maŝinado kaj gravurado sur kvarcvitro. Femtosekunda laserteknologio estas rapide evoluanta altnivela prilabora teknologio en la lastaj jaroj, kun ekstreme alta prilabora precizeco kaj rapideco, kapabla je mikrometra ĝis nanometra nivelo de gravurado kaj prilaborado sur diversaj materialaj surfacoj.  Lasera malvarmiga teknologio varias laŭ la ŝanĝiĝantaj merkataj postuloj. Kiel sperta fabrikisto de malvarmigiloj, kiu ĝisdatigas niajn akvomalvarmigilo  produktadlinioj konforme al merkataj tendencoj, la CWUP-seriaj ultrarapidaj laseraj malvarmigiloj de la fabrikanto de TEYU-malvarmigiloj povas provizi efikajn kaj stabilajn malvarmigajn solvojn por pikosekundaj kaj femtosekundaj laseroj kun ĝis 60W.

Lasera veldado de vitro estas nova teknologio, kiu aperis en la lastaj du aŭ tri jaroj, komence aperante en Germanio. Nuntempe, nur kelkaj unuoj en Ĉinio, kiel ekzemple Huagong Laser, Xi'an Instituto de Optiko kaj Fajna Mekaniko, kaj Harbin Hit Weld Technology, trarompis ĉi tiun teknologion. Sub la ago de altpotencaj, ultra-mallongaj pulsaj laseroj, la premondoj generitaj de laseroj povas krei mikrofendojn aŭ streskoncentriĝojn en la vitro, kio povas antaŭenigi ligadon inter du pecoj de vitro.  La kunligita vitro post veldado estas tre firma, kaj jam eblas atingi densan veldadon inter 3mm dika vitro. Estonte, esploristoj ankaŭ koncentriĝos pri la kovraĵveldado de vitro kun aliaj materialoj. Nuntempe, ĉi tiuj novaj procezoj ankoraŭ ne estas vaste aplikataj laŭ aroj, sed post maturiĝo, ili sendube ludos gravan rolon en iuj altnivelaj aplikaj kampoj.