Nøyaktig temperaturkontroll for lasersystemer og industrielle applikasjoner siden 2002
Språk
For tiden skiller glass seg ut som et viktig område med høy merverdi og potensial for batch-laserbehandlingsapplikasjoner. Femtosekund laserteknologi er en avansert prosesseringsteknologi i rask utvikling de siste årene, med ekstremt høy prosesseringspresisjon og hastighet, i stand til etsing og prosessering på mikrometer til nanometernivå på forskjellige materialoverflater (inkludert glasslaserbehandling).
Laserproduksjonsteknologi har hatt en rask utvikling det siste tiåret, med dens primære bruksområde laserbehandling for metallmaterialer. Laserskjæring, lasersveising og laserkledning av metaller er blant de viktigste prosessene innen metalllaserbehandling. Etter hvert som konsentrasjonen øker, har imidlertid homogeniseringen av laserprodukter blitt alvorlig, noe som begrenser veksten i lasermarkedet. Derfor, for å slå gjennom, må laserapplikasjoner utvides til nye materialdomener. Ikke-metalliske materialer egnet for laserpåføring inkluderer tekstiler, glass, plast, polymerer, keramikk og mer. Hvert materiale involverer flere bransjer, men modne prosesseringsteknikker eksisterer allerede, noe som gjør lasersubstitusjon ikke en lett oppgave.
For å gå inn i et ikke-metallisk materialefelt er det nødvendig å analysere om laserinteraksjon med materialet er mulig og om det vil oppstå uønskede reaksjoner. For tiden skiller glass seg ut som et viktig område med høy merverdi og potensial for batch-laserbehandlingsapplikasjoner.
Stor plass for glasslaserskjæring
Glass er et viktig industrielt materiale som brukes i ulike bransjer som bilindustri, konstruksjon, medisin og elektronikk. Bruksområdene spenner fra småskala optiske filtre som måler mikrometer til storskala glasspaneler som brukes i bransjer som bilindustri eller konstruksjon.
Glass kan kategoriseres i optisk glass, kvartsglass, mikrokrystallinsk glass, safirglass og mer. Glass vesentlige karakteristikk er sprøheten, som utgjør betydelige utfordringer for tradisjonelle prosesseringsmetoder. Tradisjonelle glassskjæremetoder bruker vanligvis hardlegerings- eller diamantverktøy, med skjæreprosessen delt inn i to trinn. For det første dannes en sprekk på glassoverflaten ved hjelp av et diamanttuppet verktøy eller en slipeskive av hardlegering. For det andre benyttes mekaniske midler for å skille glasset langs sprekklinjen. Imidlertid har disse tradisjonelle prosessene klare ulemper. De er relativt ineffektive, noe som resulterer i ujevne kanter som ofte krever sekundær polering, og de produserer mye rusk og støv. Dessuten, for oppgaver som å bore hull i midten av glasspaneler eller kutte uregelmessige former, er tradisjonelle metoder ganske utfordrende. Det er her fordelene med laserskjærende glass blir tydelige. I 2022 var Kinas salgsinntekter fra glassindustrien omtrent 744,3 milliarder yuan. Penetrasjonshastigheten for laserskjæringsteknologi i glassindustrien er fortsatt i sin innledende fase, noe som indikerer en betydelig plass for bruk av laserskjæringsteknologi som erstatning.
Glasslaserskjæring: Fra mobiltelefoner og videre
Glasslaserskjæring bruker ofte et Bezier-fokuseringshode for å generere laserstråler med høy toppeffekt og tetthet inne i glasset. Ved å fokusere Bezier-strålen inne i glasset, fordamper den øyeblikkelig materialet, og skaper en fordampningssone, som raskt utvider seg for å danne sprekker på de øvre og nedre overflatene. Disse sprekkene danner skjæredelen som består av utallige bittesmå porepunkter, og oppnår skjæring gjennom eksterne spenningsbrudd.
Med betydelige fremskritt innen laserteknologi har strømnivåene også økt. En nanosekunds grønn laser med over 20W kraft kan effektivt kutte glass, mens en pikosekund ultrafiolett laser med over 15W kraft kutter glass under 2 mm tykt. Det finnes kinesiske bedrifter som kan kutte glass opp til 17 mm tykt. Laserskjærende glass har høy effektivitet. For eksempel tar det å kutte et glass med en diameter på 10 cm på et 3 mm tykt glass bare rundt 10 sekunder med laserskjæring sammenlignet med flere minutter med mekaniske kniver. Laserkuttede kanter er glatte, med en hakknøyaktighet på opptil 30μm, noe som eliminerer behovet for sekundær maskinering for generelle industriprodukter.
Laserskjærende glass er en relativt ny utvikling, som startet for rundt seks til syv år siden. Mobiltelefonproduksjonsindustrien var blant de tidlige brukerne, og brukte laserskjæring på kameraglassdeksler og opplevde en økning med introduksjonen av en laserusynlighetsskjæreenhet. Med populariteten til fullskjermsmarttelefoner har presis laserskjæring av hele glasspaneler med stor skjerm økt glassbehandlingskapasiteten betydelig. Laserskjæring har blitt vanlig når det kommer til prosessering av glasskomponenter for mobiltelefoner. Denne trenden har først og fremst vært drevet av automatisert utstyr for laserbehandling av mobiltelefondekselglass, laserskjæreenheter for kamerabeskyttelseslinser og intelligent utstyr for laserboring av glasssubstrater.
Bilmontert elektronisk skjermglass tar gradvis i bruk laserskjæring
Bilmonterte skjermer bruker mye glasspaneler, spesielt for sentrale kontrollskjermer, navigasjonssystemer, dashcams osv. I dag er mange nye energikjøretøyer utstyrt med intelligente systemer og overdimensjonerte sentrale kontrollskjermer. Intelligente systemer har blitt standard i biler, med store og flere skjermer, samt 3D-buede skjermer som gradvis har blitt hovedstrømmen på markedet. Glassdekselpaneler for bilmonterte skjermer er mye brukt på grunn av deres utmerkede egenskaper, og et buet skjermglass av høy kvalitet kan gi en mer ultimat opplevelse for bilindustrien. Imidlertid utgjør glassets høye hardhet og sprøhet en utfordring for bearbeiding.
Bilmonterte glassskjermer krever høy presisjon, og toleransene til de sammensatte konstruksjonskomponentene er svært små. Store dimensjonsfeil under kutting av firkant-/stangskjermer kan føre til monteringsproblemer. Tradisjonelle prosesseringsmetoder involverer flere trinn som hjulskjæring, manuell bryting, CNC-forming og avfasing, blant andre. Siden det er mekanisk prosessering, lider det av problemer som lav effektivitet, dårlig kvalitet, lavt utbytte og høye kostnader. Etter hjulskjæring kan CNC-bearbeiding av en enkelt bils sentralkontrollglassform ta opptil 8-10 minutter. Med ultraraske lasere på over 100W kan et 17 mm glass kuttes i ett slag; integrering av flere produksjonsprosesser øker effektiviteten med 80 %, hvor 1 laser tilsvarer 20 CNC-maskiner. Dette forbedrer produktiviteten betraktelig og reduserer enhetsbehandlingskostnadene.
Andre bruksområder for lasere i glass
Kvartsglass har en unik struktur, noe som gjør det vanskelig å splitte kuttet med lasere, men femtosekundlasere kan brukes til etsing på kvartsglass. Dette er en applikasjon av femtosekundlasere for presisjonsmaskinering og etsing på kvartsglass.Femtosekund laserteknologi er en avansert prosesseringsteknologi i rask utvikling de siste årene, med ekstremt høy prosesseringspresisjon og -hastighet, i stand til etsing og prosessering på mikrometer til nanometernivå på ulike materialoverflater. Laserkjølingsteknologi varierer med skiftende markedskrav. Som en erfaren kjøleprodusent som oppdaterer vårvannkjøler produksjonslinjer i tråd med markedstrender, kan TEYU Chiller Manufacturers CWUP-serie ultraraske laserkjølere gi effektive og stabile kjøleløsninger for pikosekund- og femtosekundlasere med opptil 60W.
Lasersveising av glass er en ny teknologi som har dukket opp de siste to til tre årene, og først dukket opp i Tyskland. Foreløpig har bare noen få enheter i Kina, som Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics og Harbin Hit Weld Technology, brutt gjennom denne teknologien.Under påvirkning av høyeffekts, ultrakorte pulslasere, kan trykkbølgene som genereres av lasere skape mikrosprekker eller spenningskonsentrasjoner i glasset, noe som kan fremme binding mellom to glassstykker. Det limte glasset etter sveising er veldig fast, og det er allerede mulig å oppnå tett sveising mellom 3 mm tykt glass. I fremtiden fokuserer forskerne også på overleggssveising av glass med andre materialer. Foreløpig har disse nye prosessene ennå ikke blitt mye brukt i batcher, men når de er modne, vil de utvilsomt spille en viktig rolle i noen avanserte applikasjonsfelt.
TEYU S&A Chiller ble grunnlagt i 2002 med 22 års erfaring med produksjon av kjølere, og er nå anerkjent som en pioner innen kjøleteknologi og pålitelig partner i laserindustrien.
Copyright © 2021 TEYU S&A Chiller - Alle rettigheter reservert.
