Laserové novinky
Presná regulácia teploty pre laserové systémy a priemyselné aplikácie od roku 2002
Jazyk
V súčasnosti sklo vyniká ako hlavná oblasť s vysokou pridanou hodnotou a potenciálom pre aplikácie dávkového laserového spracovania. Femtosekundová laserová technológia je v posledných rokoch rýchlo sa rozvíjajúca pokročilá technológia spracovania s extrémne vysokou presnosťou a rýchlosťou spracovania, ktorá je schopná leptania a spracovania na úrovni mikrometrov až nanometrov na rôznych povrchoch materiálov (vrátane spracovania skla laserom).
Laserová výrobná technológia zaznamenala v poslednom desaťročí rýchly rozvoj, pričom jej primárnou aplikáciou je laserové spracovanie kovových materiálov. Laserové rezanie, laserové zváranie a laserové plátovanie kovov patria medzi najdôležitejšie procesy pri spracovaní kovov laserom. S rastúcou koncentráciou sa však homogenizácia laserových produktov stala vážnou, čo obmedzuje rast trhu s lasermi. Preto, aby prerazili, musia laserové aplikácie expandovať do nových materiálových domén. Medzi nekovové materiály vhodné na laserovú aplikáciu patria látky, sklo, plasty, polyméry, keramika a iné. Každý materiál zahŕňa viacero priemyselných odvetví, ale už existujú vyspelé techniky spracovania, takže nahradenie laserom nie je ľahká úloha.
Pre vstup do oblasti nekovových materiálov je potrebné analyzovať, či je interakcia lasera s materiálom realizovateľná a či sa nevyskytnú nežiaduce reakcie. V súčasnosti sklo vyniká ako hlavná oblasť s vysokou pridanou hodnotou a potenciálom pre aplikácie dávkového laserového spracovania.
Veľký priestor na rezanie skla laserom
Sklo je dôležitý priemyselný materiál používaný v rôznych priemyselných odvetviach, ako je automobilový priemysel, stavebníctvo, zdravotníctvo a elektronika. Jeho aplikácie siahajú od malých optických filtrov na meranie mikrometrov až po veľkorozmerné sklenené panely používané v odvetviach, ako je automobilový priemysel alebo stavebníctvo.
Sklo možno kategorizovať na optické sklo, kremenné sklo, mikrokryštalické sklo, zafírové sklo a ďalšie. Významnou charakteristikou skla je jeho krehkosť, ktorá predstavuje značné výzvy pre tradičné metódy spracovania. Tradičné metódy rezania skla zvyčajne používajú nástroje z tvrdej zliatiny alebo diamantové nástroje, pričom proces rezania je rozdelený do dvoch krokov. Najprv sa na povrchu skla vytvorí trhlina pomocou diamantového nástroja alebo brúsneho kotúča z tvrdej zliatiny. Po druhé, na oddelenie skla pozdĺž línie prasknutia sa používajú mechanické prostriedky. Avšak tieto tradičné procesy majú jasné nevýhody. Sú relatívne neefektívne, čo vedie k nerovným hranám, ktoré často vyžadujú sekundárne leštenie, a produkujú veľa nečistôt a prachu. Navyše pri úlohách, ako je vŕtanie otvorov v strede sklenených panelov alebo rezanie nepravidelných tvarov, sú tradičné metódy dosť náročné. Tu sa prejavia výhody laserového rezania skla. V roku 2022 boli tržby čínskeho sklárskeho priemyslu približne 744,3 miliardy juanov. Miera penetrácie technológie rezania laserom v sklárskom priemysle je stále v počiatočnom štádiu, čo naznačuje značný priestor pre uplatnenie technológie rezania laserom ako náhrady.
Rezanie skla laserom: Od mobilných telefónov ďalej
Laserové rezanie skla často využíva Bézierovu zaostrovaciu hlavu na generovanie laserových lúčov s vysokým špičkovým výkonom a hustotou v skle. Zameraním Bézierovho lúča do vnútra skla okamžite odparí materiál, čím sa vytvorí odparovacia zóna, ktorá sa rýchlo roztiahne a vytvorí praskliny na hornom a spodnom povrchu. Tieto trhliny tvoria reznú časť zloženú z nespočetných malých pórovitých bodov, čím sa dosahuje rezanie cez vonkajšie napäťové zlomeniny.
S výrazným pokrokom v laserovej technológii sa tiež zvýšila úroveň výkonu. Nanosekundový zelený laser s výkonom nad 20 W dokáže efektívne rezať sklo, zatiaľ čo pikosekundový ultrafialový laser s výkonom nad 15 W bez námahy reže sklo do hrúbky 2 mm. Existujú čínske podniky, ktoré dokážu rezať sklo až do hrúbky 17 mm. Laserové rezanie skla sa môže pochváliť vysokou účinnosťou. Napríklad rezanie kúska skla s priemerom 10 cm na sklo s hrúbkou 3 mm trvá len asi 10 sekúnd s laserovým rezaním v porovnaní s niekoľkými minútami s mechanickými nožmi. Laserom rezané hrany sú hladké, s presnosťou vrubu až 30 μm, čo eliminuje potrebu sekundárneho obrábania pre všeobecné priemyselné produkty.
Laserové rezanie skla je relatívne nedávny vývoj, ktorý sa začal približne pred šiestimi až siedmimi rokmi. Odvetvie výroby mobilných telefónov patrilo medzi prvých používateľov, ktorí používali laserové rezanie na sklenených krytoch fotoaparátov a zaznamenali prudký nárast so zavedením laserového rezacieho zariadenia pre neviditeľnosť. S popularitou smartfónov s celou obrazovkou, presné laserové rezanie celých veľkoplošných sklenených panelov výrazne zvýšilo kapacitu spracovania skla. Laserové rezanie sa stalo bežným, pokiaľ ide o spracovanie sklenených komponentov pre mobilné telefóny. Tento trend poháňali predovšetkým automatizované zariadenia na laserové spracovanie krycích skiel mobilných telefónov, laserové rezacie zariadenia na ochranné šošovky fotoaparátov a inteligentné zariadenia na laserové vŕtanie sklenených substrátov.
Elektronické sklo obrazovky namontované v aute postupne využíva laserové rezanie
Obrazovky namontované v automobiloch spotrebúvajú veľa sklenených panelov, najmä pre centrálne riadiace obrazovky, navigačné systémy, prístrojové kamery atď. V súčasnosti je veľa nových energetických vozidiel vybavených inteligentnými systémami a nadrozmernými centrálnymi riadiacimi obrazovkami. Inteligentné systémy sa stali štandardom v automobiloch, pričom veľké a viacnásobné obrazovky, ako aj 3D zakrivené obrazovky sa postupne stali hlavným prúdom trhu. Sklenené krycie panely pre obrazovky namontované v automobiloch sú široko používané vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam a vysokokvalitné zakrivené sklo obrazovky môže poskytnúť ultimátnejší zážitok pre automobilový priemysel. Vysoká tvrdosť a krehkosť skla však predstavujú výzvu pre spracovanie.
Sklenené zásteny namontované na automobiloch vyžadujú vysokú presnosť a tolerancie zmontovaných konštrukčných komponentov sú veľmi malé. Veľké rozmerové chyby pri rezaní štvorcových/tyčových sitiek môžu viesť k problémom s montážou. Tradičné metódy spracovania zahŕňajú viacero krokov, ako je okrem iného rezanie kotúčov, ručné lámanie, CNC tvarovanie a skosenie. Keďže ide o mechanické spracovanie, trpí problémami, ako je nízka účinnosť, nízka kvalita, nízka výťažnosť a vysoké náklady. Po rezaní kolies môže CNC obrábanie jedného tvaru krycieho skla centrálneho ovládania automobilu trvať až 8-10 minút. S ultra rýchlymi lasermi s výkonom nad 100 W je možné 17 mm sklo rezať jedným ťahom; integrácia viacerých výrobných procesov zvyšuje efektivitu o 80 %, pričom 1 laser sa rovná 20 CNC strojom. To výrazne zvyšuje produktivitu a znižuje náklady na spracovanie jednotky.
Ďalšie aplikácie laserov v skle
Kremenné sklo má jedinečnú štruktúru, ktorá sťažuje delenie rezu laserom, ale na leptanie na kremenné sklo je možné použiť femtosekundové lasery. Ide o aplikáciu femtosekundových laserov na presné obrábanie a leptanie na kremenné sklo.Femtosekundová laserová technológia je v posledných rokoch rýchlo sa rozvíjajúca pokročilá technológia spracovania s extrémne vysokou presnosťou a rýchlosťou spracovania, ktorá je schopná leptať a spracovávať rôzne povrchy materiálov na úrovni mikrometrov až nanometrov. Technológia laserového chladenia sa líši v závislosti od meniacich sa požiadaviek trhu. Ako skúsený výrobca chladičov, ktorý aktualizuje našechladič vody výrobné linky v súlade s trendmi na trhu, ultrarýchle laserové chladiče radu CWUP od výrobcu TEYU Chiller môžu poskytnúť efektívne a stabilné chladiace riešenia pre pikosekundové a femtosekundové lasery s výkonom až 60 W.
Laserové zváranie skla je nová technológia, ktorá sa objavila v posledných dvoch až troch rokoch a pôvodne sa objavila v Nemecku. V súčasnosti iba niekoľko jednotiek v Číne, ako napríklad Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics a Harbin Hit Weld Technology, prekonalo túto technológiu.Pôsobením vysokovýkonných laserov s ultrakrátkymi impulzmi môžu tlakové vlny generované lasermi vytvárať mikrotrhlinky alebo koncentrácie napätia v skle, čo môže podporiť spojenie medzi dvoma kusmi skla. Lepené sklo po zváraní je veľmi pevné a už medzi sklom s hrúbkou 3 mm je možné dosiahnuť tesné zváranie. V budúcnosti sa výskumníci zameriavajú aj na prekrývacie zváranie skla inými materiálmi. V súčasnosti tieto nové procesy ešte nie sú široko aplikované v dávkach, ale keď budú zrelé, budú nepochybne hrať dôležitú úlohu v niektorých špičkových aplikačných oblastiach.
TEYU S&A Spoločnosť Chiller bola založená v roku 2002 s 22-ročnými skúsenosťami s výrobou chladičov a teraz je uznávaná ako priekopník technológie chladenia a spoľahlivý partner v laserovom priemysle.
Copyright © 2021 TEYU S&A Chladič - Všetky práva vyhradené.
