Laser News
Precizna kontrola temperature za laserske sustave i industrijske primjene od 2002
Jezik
Trenutačno se staklo ističe kao glavno područje s visokom dodanom vrijednošću i potencijalom za šaržnu lasersku obradu. Femtosekundna laserska tehnologija je napredna tehnologija obrade koja se brzo razvija posljednjih godina, s iznimno visokom preciznošću i brzinom obrade, sposobna za jetkanje i obradu na mikrometarskoj do nanometarskoj razini na različitim površinama materijala (uključujući lasersku obradu stakla).
Laserska proizvodna tehnologija doživjela je brzi razvoj u posljednjem desetljeću, a njena primarna primjena je laserska obrada metalnih materijala. Lasersko rezanje, lasersko zavarivanje i lasersko oblaganje metala među najvažnijim su procesima u laserskoj obradi metala. Međutim, kako koncentracija raste, homogenizacija laserskih proizvoda postala je ozbiljna, ograničavajući rast laserskog tržišta. Stoga, da bi se probile, laserske se primjene moraju proširiti na nova materijalna područja. Nemetalni materijali pogodni za lasersku primjenu uključuju tkanine, staklo, plastiku, polimere, keramiku itd. Svaki materijal uključuje više industrija, ali zrele tehnike obrade već postoje, što lasersku zamjenu čini ne lakim zadatkom.
Za ulazak u područje nemetalnih materijala potrebno je analizirati je li interakcija lasera s materijalom izvediva i hoće li doći do neželjenih reakcija. Trenutačno se staklo ističe kao glavno područje s visokom dodanom vrijednošću i potencijalom za šaržnu lasersku obradu.
Veliki prostor za lasersko rezanje stakla
Staklo je važan industrijski materijal koji se koristi u raznim industrijama kao što su automobilska, građevinska, medicinska i elektronička. Njegove primjene sežu od malih optičkih filtara mjernih mikrometara do velikih staklenih ploča koje se koriste u industrijama poput automobilske ili građevinske.
Staklo se može kategorizirati u optičko staklo, kvarcno staklo, mikrokristalno staklo, safirno staklo itd. Značajna karakteristika stakla je njegova krtost, što predstavlja značajne izazove za tradicionalne metode obrade. Tradicionalne metode rezanja stakla obično koriste alate od tvrde legure ili dijamante, s procesom rezanja podijeljenim u dva koraka. Najprije se pomoću alata s dijamantnim vrhom ili brusne ploče od tvrde legure napravi pukotina na staklenoj površini. Drugo, mehanička sredstva se koriste za odvajanje stakla duž linije pukotine. Međutim, ovi tradicionalni procesi imaju jasne nedostatke. Relativno su neučinkoviti, što rezultira neravnim rubovima koji često zahtijevaju sekundarno poliranje, a proizvode mnogo krhotina i prašine. Štoviše, za zadatke kao što je bušenje rupa u sredini staklenih ploča ili rezanje nepravilnih oblika, tradicionalne metode su prilično izazovne. Tu dolaze do izražaja prednosti laserskog rezanja stakla. Godine 2022. prihod od prodaje kineske industrije stakla iznosio je približno 744,3 milijarde juana. Prodor tehnologije laserskog rezanja u staklarsku industriju još uvijek je u početnoj fazi, što ukazuje na značajan prostor za primjenu tehnologije laserskog rezanja kao zamjene.
Lasersko rezanje stakla: od mobilnih telefona nadalje
Lasersko rezanje stakla često koristi Bezierovu glavu za fokusiranje za generiranje laserskih zraka velike vršne snage i gustoće unutar stakla. Fokusiranjem Bezierove zrake unutar stakla, on trenutno isparava materijal, stvarajući zonu isparavanja, koja se brzo širi stvarajući pukotine na gornjoj i donjoj površini. Ove pukotine tvore rezni dio sastavljen od bezbroj sićušnih pora, postižući rezanje kroz vanjske lomove naprezanja.
Sa značajnim napretkom u laserskoj tehnologiji, razine snage su također povećane. Nanosekundni zeleni laser snage preko 20 W može učinkovito rezati staklo, dok pikosekundni ultraljubičasti laser snage preko 15 W bez napora reže staklo ispod 2 mm debljine. Postoje kineska poduzeća koja mogu rezati staklo debljine do 17 mm. Lasersko rezanje stakla ima visoku učinkovitost. Na primjer, rezanje komada stakla promjera 10 cm na staklu debljine 3 mm traje samo oko 10 sekundi s laserskim rezanjem u usporedbi s nekoliko minuta s mehaničkim noževima. Rubovi rezani laserom su glatki, s preciznošću zareza do 30 μm, čime se eliminira potreba za sekundarnom strojnom obradom za opće industrijske proizvode.
Lasersko rezanje stakla je relativno novi razvoj, koji je započeo prije otprilike šest do sedam godina. Industrija proizvodnje mobilnih telefona bila je među prvima, koristeći lasersko rezanje na staklenim poklopcima fotoaparata i doživjela je uzlet uvođenjem laserskog uređaja za rezanje nevidljivosti. S popularnošću pametnih telefona s punim zaslonom, precizno lasersko rezanje čitavih staklenih ploča velikog zaslona značajno je povećalo kapacitet obrade stakla. Lasersko rezanje postalo je uobičajeno kada je u pitanju obrada staklenih komponenti za mobilne telefone. Ovaj trend prvenstveno je potaknut automatiziranom opremom za lasersku obradu pokrovnog stakla mobilnih telefona, uređajima za lasersko rezanje zaštitnih leća fotoaparata i inteligentnom opremom za lasersko bušenje staklenih podloga.
Staklo elektroničkog zaslona montiranog na automobilu postupno usvaja lasersko rezanje
Zasloni montirani na automobile troše mnogo staklenih ploča, posebno za središnje upravljačke zaslone, navigacijske sustave, kamere itd. Danas su mnoga nova energetska vozila opremljena inteligentnim sustavima i velikim središnjim kontrolnim zaslonima. Inteligentni sustavi postali su standard u automobilima, s velikim i višestrukim zaslonima, kao i 3D zakrivljenim zaslonima koji postupno postaju mainstream tržišta. Staklene pokrovne ploče za zaslone montirane na automobilima naširoko se koriste zbog svojih izvrsnih karakteristika, a visokokvalitetno zakrivljeno staklo zaslona može pružiti vrhunsko iskustvo za automobilsku industriju. Međutim, visoka tvrdoća i lomljivost stakla predstavljaju izazov za obradu.
Stakleni zasloni koji se montiraju na automobile zahtijevaju visoku preciznost, a tolerancije sklopljenih strukturnih komponenti su vrlo male. Velike pogreške u dimenzijama tijekom rezanja kvadratnog/šipkastog sita mogu dovesti do problema s montažom. Tradicionalne metode obrade uključuju više koraka kao što su rezanje kotača, ručno lomljenje, CNC oblikovanje i skošenje, između ostalog. Budući da se radi o mehaničkoj obradi, pati od problema kao što su niska učinkovitost, loša kvaliteta, niska stopa prinosa i visoka cijena. Nakon rezanja kotača, CNC obrada jednog oblika staklenog poklopca centralne kontrole automobila može trajati do 8-10 minuta. Uz ultrabrze lasere od preko 100 W, staklo od 17 mm može se rezati u jednom potezu; integracija višestrukih proizvodnih procesa povećava učinkovitost za 80%, gdje je 1 laser jednak 20 CNC strojeva. Ovo uvelike poboljšava produktivnost i smanjuje jedinične troškove obrade.
Druge primjene lasera u staklu
Kvarcno staklo ima jedinstvenu strukturu, što otežava rezanje pomoću lasera, ali femtosekundni laseri mogu se koristiti za graviranje na kvarcnom staklu. Ovo je primjena femtosekundnih lasera za preciznu obradu i jetkanje na kvarcnom staklu.Femtosekundna laserska tehnologija je napredna tehnologija obrade koja se brzo razvija posljednjih godina, s izuzetno visokom preciznošću i brzinom obrade, sposobnom za mikrometarsko do nanometarsko jetkanje i obradu na različitim površinama materijala. Tehnologija laserskog hlađenja varira s promjenjivim zahtjevima tržišta. Kao iskusan proizvođač rashladnih uređaja koji ažurira našerashlađivač vode proizvodne linije u skladu s tržišnim trendovima, ultrabrzi laserski rashladnici CWUP-serije proizvođača TEYU mogu pružiti učinkovita i stabilna rješenja za hlađenje pikosekundnih i femtosekundnih lasera do 60 W.
Lasersko zavarivanje stakla nova je tehnologija koja se pojavila u posljednje dvije do tri godine, a najprije se pojavila u Njemačkoj. Trenutno je samo nekoliko jedinica u Kini, kao što su Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics i Harbin Hit Weld Technology, probilo ovu tehnologiju.Pod djelovanjem lasera velike snage s ultrakratkim pulsom, valovi pritiska koje generiraju laseri mogu stvoriti mikropukotine ili koncentracije naprezanja u staklu, što može pospješiti spajanje između dva komada stakla. Zalijepljeno staklo nakon zavarivanja je vrlo čvrsto, a već sada je moguće postići čvrsto zavarivanje između stakla debljine 3 mm. U budućnosti se istraživači također usredotočuju na zavarivanje stakla s drugim materijalima. Trenutačno, ovi novi procesi još nisu naširoko primijenjeni u serijama, ali jednom kada sazriju, nedvojbeno će igrati važnu ulogu u nekim vrhunskim područjima primjene.
TEYU S&A Chiller je osnovan 2002. s 22 godine iskustva u proizvodnji rashladnih uređaja, a sada je prepoznat kao pionir tehnologije hlađenja i pouzdan partner u laserskoj industriji.
Autorska prava © 2021 TEYU S&A Hladnjak - Sva prava pridržana.
