Kuchunguza Hali ya Sasa na Uwezekano wa Uchakataji wa Kioo cha Laser

Teknolojia ya utengenezaji wa laser imeona maendeleo ya haraka katika muongo mmoja uliopita, na matumizi yake ya msingi yakiwa usindikaji wa leza kwa nyenzo za chuma. Kukata laser, kulehemu kwa laser, na uwekaji wa metali kwa laser ni kati ya michakato muhimu zaidi katika usindikaji wa laser ya chuma. Walakini, kadiri mkusanyiko unavyoongezeka, uboreshaji wa bidhaa za laser umekuwa mkali, na kupunguza ukuaji wa soko la laser. Kwa hivyo, ili kuvunja, matumizi ya laser lazima ipanuke katika vikoa vipya vya nyenzo. Nyenzo zisizo za metali zinazofaa kwa matumizi ya leza ni pamoja na vitambaa, glasi, plastiki, polima, keramik, na zaidi. Kila nyenzo inahusisha tasnia nyingi, lakini mbinu za usindikaji zilizokomaa tayari zipo, na kufanya uingizwaji wa laser sio kazi rahisi.

Ili kuingia kwenye uwanja wa nyenzo zisizo za metali, ni muhimu kuchambua ikiwa mwingiliano wa laser na nyenzo unawezekana na ikiwa athari mbaya itatokea. Hivi sasa, glasi inajitokeza kama eneo kuu lenye thamani ya juu iliyoongezwa na uwezekano wa utumizi wa usindikaji wa bechi.

Nafasi Kubwa ya Kukata Laser ya Kioo

Kioo ni nyenzo muhimu ya viwanda inayotumika katika tasnia mbalimbali kama vile magari, ujenzi, matibabu na vifaa vya elektroniki. Utumizi wake huanzia kwa vichujio vidogo vya macho vinavyopima maikromita hadi paneli za kioo za kiwango kikubwa zinazotumika katika tasnia kama vile magari au ujenzi.

Kioo kinaweza kuainishwa katika glasi ya macho, glasi ya quartz, glasi ndogo ya fuwele, glasi ya yakuti, na zaidi. Sifa muhimu ya kioo ni ugumu wake, ambao huleta changamoto kubwa kwa mbinu za kitamaduni za usindikaji. Mbinu za jadi za kukata kioo kwa kawaida hutumia aloi ngumu au zana za almasi, na mchakato wa kukata umegawanywa katika hatua mbili. Kwanza, ufa huundwa kwenye uso wa glasi kwa kutumia zana yenye ncha ya almasi au gurudumu la kusaga la aloi ngumu. Pili, njia za mitambo hutumiwa kutenganisha glasi kwenye mstari wa ufa. Hata hivyo, taratibu hizi za jadi zina vikwazo vya wazi. Wao ni duni, na kusababisha kingo zisizo sawa ambazo mara nyingi zinahitaji polishing ya pili, na hutoa uchafu mwingi na vumbi. Kwa kuongezea, kwa kazi kama vile kuchimba mashimo katikati ya paneli za glasi au kukata maumbo yasiyo ya kawaida, njia za kitamaduni ni ngumu sana. Hapa ndipo faida za glasi ya kukata laser zinaonekana Mnamo 2022, mapato ya mauzo ya tasnia ya glasi ya Uchina yalikuwa takriban yuan bilioni 744.3. Kiwango cha kupenya kwa teknolojia ya kukata leza katika tasnia ya glasi bado iko katika hatua yake ya awali, ikionyesha nafasi kubwa ya utumiaji wa teknolojia ya kukata laser kama mbadala.

Kukata Laser ya Kioo: Kuanzia Simu za Mkononi Kuendelea

Kukata leza ya glasi mara nyingi hutumia kichwa kinachoangazia cha Bezier ili kutoa nguvu nyingi za juu na miale ya leza msongamano ndani ya glasi. Kwa kuzingatia boriti ya Bezier ndani ya kioo, huvukiza nyenzo mara moja, na kuunda eneo la mvuke, ambalo huongezeka kwa kasi ili kuunda nyufa kwenye nyuso za juu na za chini. Nyufa hizi huunda sehemu ya kukata inayojumuisha vinyweleo vidogo vingi vingi, na kufikia kukatwa kwa mipasuko ya mkazo wa nje.

Pamoja na maendeleo makubwa katika teknolojia ya laser, viwango vya nguvu pia vimeongezeka. Laser ya kijani kibichi nanosecond yenye nguvu zaidi ya 20W inaweza kukata glasi kwa ufanisi, huku leza ya urujuanimyo ya picosecond yenye nguvu ya zaidi ya 15W inakata bila taabu glasi chini ya unene wa 2mm. Kuna makampuni ya Kichina ambayo yanaweza kukata kioo hadi 17mm nene. Kioo cha kukata laser kinajivunia ufanisi wa juu. Kwa mfano, kukata kipande cha kioo cha kipenyo cha 10cm kwenye glasi nene ya mm 3 huchukua sekunde 10 tu kwa kukata laser ikilinganishwa na dakika kadhaa kwa visu vya mitambo. Kingo za kukata laser ni laini, na usahihi wa notch hadi 30μm, kuondoa hitaji la usindikaji wa sekondari kwa bidhaa za jumla za viwandani.

Kioo cha kukata laser ni maendeleo ya hivi karibuni, kuanzia miaka sita hadi saba iliyopita. Sekta ya utengenezaji wa simu za rununu ilikuwa miongoni mwa waanzilishi wa mapema, kwa kutumia kukata leza kwenye vifuniko vya glasi ya kamera na kupata uzoefu wa kuongezeka kwa kuanzishwa kwa kifaa cha kukata leza kutoonekana. Kwa umaarufu wa simu mahiri za skrini nzima, ukataji wa leza kwa usahihi wa paneli nzima za kioo za skrini kubwa umeongeza kwa kiasi kikubwa uwezo wa usindikaji wa glasi. Kukata laser imekuwa kawaida linapokuja suala la usindikaji wa sehemu ya kioo kwa simu za mkononi. Mwelekeo huu umetokana na vifaa vya kiotomatiki vya usindikaji wa leza wa glasi ya kifuniko cha simu ya rununu, vifaa vya kukata lenzi kwa lenzi za ulinzi wa kamera, na vifaa vya akili vya kusaga vioo vya leza.

Kioo cha Skrini ya Kielektroniki Inayowekwa kwenye Gari Inapitisha Kikataji cha Laser Hatua kwa hatua

Skrini zilizowekwa kwenye gari hutumia paneli nyingi za glasi, haswa kwa skrini kuu za udhibiti, mifumo ya kusogeza, dashi kamera, n.k. Siku hizi, magari mengi mapya ya nishati yana vifaa vya mifumo ya akili na skrini kuu za udhibiti wa kati. Mifumo ya akili imekuwa ya kawaida katika magari, yenye skrini kubwa na nyingi, pamoja na skrini zilizopinda za 3D hatua kwa hatua kuwa soko kuu. Paneli za vifuniko vya glasi kwa skrini zilizowekwa kwenye gari hutumika sana kwa sababu ya sifa zake bora, na kioo cha skrini kilichojipinda cha ubora wa juu kinaweza kutoa matumizi bora zaidi kwa sekta ya magari. Hata hivyo, ugumu wa juu na brittleness ya kioo hutoa changamoto kwa usindikaji.

Skrini za kioo za gari zinahitaji usahihi wa juu, na uvumilivu wa vipengele vya kimuundo vilivyokusanyika ni ndogo sana. Hitilafu kubwa za dimensional wakati wa kukata skrini za mraba/bar zinaweza kusababisha masuala ya kusanyiko. Mbinu za kitamaduni za uchakataji huhusisha hatua nyingi kama vile kukata gurudumu, kuvunja kwa mikono, kuunda mfumo wa CNC, na urembo, miongoni mwa zingine. Kwa kuwa ni usindikaji wa mitambo, inakabiliwa na matatizo kama vile ufanisi mdogo, ubora duni, kiwango cha chini cha mavuno, na gharama kubwa. Baada ya kukata gurudumu, uchakataji wa CNC wa sura ya glasi ya kifuniko cha kati cha gari moja inaweza kuchukua hadi dakika 8-10. Kwa lasers za kasi zaidi za zaidi ya 100W, kioo cha 17mm kinaweza kukatwa kwa kiharusi kimoja; kuunganisha michakato mingi ya uzalishaji huongeza ufanisi kwa 80%, ambapo leza 1 ni sawa na mashine 20 za CNC. Hii inaboresha sana tija na inapunguza gharama za usindikaji wa kitengo.

Utumiaji Nyingine wa Lasers kwenye Kioo

Kioo cha quartz kina muundo wa kipekee, hivyo ni vigumu kugawanya kata na lasers, lakini lasers ya femtosecond inaweza kutumika kwa etching kwenye kioo cha quartz. Huu ni utumizi wa leza za femtosecond kwa uchakataji kwa usahihi na uwekaji kwenye glasi ya quartz. Teknolojia ya laser ya Femtosecond ni teknolojia ya usindikaji ya hali ya juu inayokua kwa kasi katika miaka ya hivi karibuni, yenye usahihi wa hali ya juu na kasi ya usindikaji, yenye uwezo wa kuweka mikromita hadi kiwango cha nanomita na kusindika kwenye nyuso mbalimbali za nyenzo.  Teknolojia ya kupoeza kwa laser inatofautiana kulingana na mahitaji ya soko yanayobadilika. Kama mtengenezaji mwenye uzoefu wa baridi anayesasisha yetu kibaridi cha maji  mistari ya uzalishaji kwa kuzingatia mitindo ya soko, TEYU Chiller Manufacturer's CWUP-Series Ultrafast Laser Chillers inaweza kutoa ufumbuzi bora na thabiti wa kupoeza kwa leza za picosecond na femtosecond zenye hadi 60W.

Ulehemu wa kioo wa laser ni teknolojia mpya ambayo imeibuka katika miaka miwili hadi mitatu iliyopita, ilionekana awali nchini Ujerumani. Hivi sasa, ni vitengo vichache tu nchini China, kama vile Huagong Laser, Taasisi ya Xi'an ya Optics na Mechanics Fine, na Harbin Hit Weld Technology, ambavyo vimepitia teknolojia hii. Chini ya utendakazi wa leza zenye nguvu ya juu, mipigo mifupi zaidi, mawimbi ya shinikizo yanayotolewa na leza yanaweza kuunda mipasuko midogo au viwango vya mkazo kwenye glasi, ambayo inaweza kukuza uhusiano kati ya vipande viwili vya glasi.  Kioo kilichounganishwa baada ya kulehemu ni imara sana, na tayari inawezekana kufikia kulehemu tight kati ya kioo 3mm nene. Katika siku zijazo, watafiti pia wanazingatia kulehemu kwa glasi na vifaa vingine. Hivi sasa, michakato hii mipya bado haijatumika sana katika makundi, lakini ikishakomaa, bila shaka itachukua jukumu muhimu katika baadhi ya sehemu za utumaji maombi za hali ya juu.