Paggalugad sa Kasalukuyang Katayuan at Potensyal ng Pagproseso ng Glass Laser

Mabilis na naunlad ang teknolohiya sa pagmamanupaktura ng laser sa nakalipas na dekada, kung saan ang pangunahing aplikasyon nito ay ang pagproseso ng laser para sa mga materyales na metal. Ang pagputol gamit ang laser, pagwelding gamit ang laser, at paglalagay ng laser sa mga metal ay kabilang sa mga pinakamahalagang proseso sa pagproseso ng metal gamit ang laser. Gayunpaman, habang tumataas ang konsentrasyon, ang homogenization ng mga produktong laser ay naging matindi, na naglilimita sa paglago ng merkado ng laser. Samakatuwid, upang makalusot, ang mga aplikasyon ng laser ay dapat palawakin sa mga bagong larangan ng materyal. Ang mga materyales na hindi metal na angkop para sa aplikasyon ng laser ay kinabibilangan ng mga tela, salamin, plastik, polimer, seramika, at marami pang iba. Ang bawat materyal ay kinabibilangan ng maraming industriya, ngunit mayroon nang mga mature na pamamaraan sa pagproseso, na ginagawang hindi madaling gawain ang pagpapalit gamit ang laser.

Upang makapasok sa larangan ng materyal na hindi metal, kinakailangang suriin kung posible ang interaksyon ng laser sa materyal at kung magkakaroon ng masamang reaksyon. Sa kasalukuyan, ang salamin ay namumukod-tangi bilang isang pangunahing larangan na may mataas na idinagdag na halaga at potensyal para sa mga aplikasyon sa pagproseso ng batch laser.

Malaking Espasyo para sa Pagputol ng Salamin gamit ang Laser

Ang salamin ay isang mahalagang materyal na pang-industriya na ginagamit sa iba't ibang industriya tulad ng automotive, konstruksyon, medikal, at elektronika. Ang mga aplikasyon nito ay mula sa maliliit na optical filter na sumusukat ng micrometer hanggang sa malalaking glass panel na ginagamit sa mga industriya tulad ng automotive o konstruksyon.

Ang salamin ay maaaring ikategorya sa optical glass, quartz glass, microcrystalline glass, sapphire glass, at marami pang iba. Ang mahalagang katangian ng salamin ay ang pagiging malutong nito, na nagdudulot ng mga makabuluhang hamon para sa mga tradisyonal na pamamaraan ng pagproseso. Ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagputol ng salamin ay karaniwang gumagamit ng mga hard alloy o diamond tool, kung saan ang proseso ng pagputol ay nahahati sa dalawang hakbang. Una, isang bitak ang nalilikha sa ibabaw ng salamin gamit ang isang diamond-tipped tool o isang hard alloy grinding wheel. Pangalawa, ginagamit ang mga mekanikal na paraan upang paghiwalayin ang salamin sa linya ng bitak. Gayunpaman, ang mga tradisyonal na prosesong ito ay may malinaw na mga disbentaha. Ang mga ito ay medyo hindi episyente, na nagreresulta sa hindi pantay na mga gilid na kadalasang nangangailangan ng pangalawang pagpapakintab, at gumagawa sila ng maraming mga kalat at alikabok. Bukod dito, para sa mga gawain tulad ng pagbabarena ng mga butas sa gitna ng mga panel ng salamin o pagputol ng mga hindi regular na hugis, ang mga tradisyonal na pamamaraan ay medyo mahirap. Dito nagiging maliwanag ang mga bentahe ng laser cutting glass. Noong 2022, ang kita sa benta ng industriya ng salamin sa Tsina ay humigit-kumulang 744.3 bilyong yuan. Ang rate ng pagtagos ng teknolohiya ng laser cutting sa industriya ng salamin ay nasa unang yugto pa rin nito, na nagpapahiwatig ng isang malaking espasyo para sa aplikasyon ng teknolohiya ng laser cutting bilang kapalit.

Pagputol gamit ang Laser sa Salamin: Mula sa mga Mobile Phone Pasulong

Ang pagputol gamit ang laser ng salamin ay kadalasang gumagamit ng Bezier focusing head upang makabuo ng mataas na peak power at density laser beams sa loob ng salamin. Sa pamamagitan ng pagtutuon ng Bezier beam sa loob ng salamin, agad nitong pinapasingaw ang materyal, na lumilikha ng vaporization zone, na mabilis na lumalawak upang bumuo ng mga bitak sa itaas at ibabang bahagi. Ang mga bitak na ito ang bumubuo sa cutting section na binubuo ng hindi mabilang na maliliit na butas, na nakakamit ng pagputol sa mga external stress fracture.

Kasabay ng mga makabuluhang pagsulong sa teknolohiya ng laser, tumaas din ang mga antas ng lakas. Ang isang nanosecond green laser na may mahigit 20W na lakas ay maaaring epektibong pumutol ng salamin, habang ang isang picosecond ultraviolet laser na may mahigit 15W na lakas ay walang kahirap-hirap na pumuputol ng salamin na wala pang 2mm ang kapal. May mga negosyong Tsino na kayang pumutol ng salamin hanggang 17mm ang kapal. Ipinagmamalaki ng laser cutting glass ang mataas na kahusayan. Halimbawa, ang pagputol ng isang piraso ng salamin na may 10cm na diyametro sa isang 3mm na kapal na salamin ay tumatagal lamang ng humigit-kumulang 10 segundo gamit ang laser cutting kumpara sa ilang minuto gamit ang mga mechanical knife. Ang mga gilid na pinutol gamit ang laser ay makinis, na may katumpakan ng notch na hanggang 30μm, na nag-aalis ng pangangailangan para sa pangalawang machining para sa mga pangkalahatang produktong pang-industriya.

Ang laser-cutting glass ay isang medyo bagong pag-unlad, na nagsimula mga anim hanggang pitong taon na ang nakalilipas. Ang industriya ng paggawa ng mobile phone ay kabilang sa mga unang gumamit nito, gamit ang laser cutting sa mga takip ng salamin ng camera at nakaranas ng pag-usbong sa pagpapakilala ng isang laser invisibility cutting device. Dahil sa popularidad ng mga full-screen smartphone, ang tumpak na laser cutting ng buong large-screen glass panel ay lubos na nakapagpalakas ng kapasidad sa pagproseso ng salamin. Ang laser cutting ay naging karaniwan pagdating sa pagproseso ng mga bahagi ng salamin para sa mga mobile phone. Ang trend na ito ay pangunahing pinapatakbo ng mga automated na kagamitan para sa laser processing ng takip ng salamin ng mobile phone, mga laser cutting device para sa mga lente ng proteksyon ng camera, at mga matalinong kagamitan para sa mga substrate ng salamin na may laser drilling.

Unti-unting Ginagamit ang Laser Cutting sa Electronic Screen Glass na Naka-mount sa Kotse

Ang mga screen na nakakabit sa kotse ay kumukonsumo ng maraming glass panel, lalo na para sa mga central control screen, navigation system, dashcam, atbp. Sa kasalukuyan, maraming new energy vehicle ang may mga intelligent system at oversized central control screen. Ang mga intelligent system ay naging pamantayan na sa mga sasakyan, kung saan ang malalaki at maraming screen, pati na rin ang mga 3D curved screen ay unti-unting nagiging mainstream sa merkado. Ang mga glass cover panel para sa mga screen na nakakabit sa kotse ay malawakang ginagamit dahil sa kanilang mahusay na mga katangian, at ang isang mataas na kalidad na curved screen glass ay maaaring magbigay ng mas sukdulang karanasan para sa industriya ng automotive. Gayunpaman, ang mataas na katigasan at pagkalutong ng salamin ay nagdudulot ng isang hamon sa pagproseso.

Ang mga screen na salamin na nakakabit sa kotse ay nangangailangan ng mataas na katumpakan, at ang mga tolerance ng mga pinagsama-samang bahagi ng istruktura ay napakaliit. Ang malalaking pagkakamali sa dimensyon habang pinuputol ang mga screen na parisukat/bar ay maaaring humantong sa mga isyu sa pag-assemble. Ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagproseso ay kinabibilangan ng maraming hakbang tulad ng pagputol ng gulong, manu-manong pagbasag, paghubog ng CNC, at chamfering, bukod sa iba pa. Dahil ito ay mekanikal na pagproseso, dumaranas ito ng mga problema tulad ng mababang kahusayan, mababang kalidad, mababang rate ng ani, at mataas na gastos. Pagkatapos ng pagputol ng gulong, ang CNC machining ng isang hugis salamin na takip ng central control ng kotse ay maaaring tumagal ng hanggang 8-10 minuto. Sa mga ultra-fast laser na higit sa 100W, ang isang 17mm na salamin ay maaaring putulin sa isang stroke; ang pagsasama ng maraming proseso ng produksyon ay nagpapataas ng kahusayan ng 80%, kung saan ang 1 laser ay katumbas ng 20 CNC machine. Malaki ang naitutulong nito sa produktibidad at binabawasan ang mga gastos sa pagproseso ng unit.

Iba Pang Aplikasyon ng mga Laser sa Salamin

Ang quartz glass ay may kakaibang istraktura, na nagpapahirap sa paghiwa gamit ang mga laser, ngunit ang mga femtosecond laser ay maaaring gamitin para sa pag-ukit sa quartz glass. Ito ay isang aplikasyon ng mga femtosecond laser para sa precision machining at pag-ukit sa quartz glass. Ang teknolohiya ng femtosecond laser ay isang mabilis na umuunlad na advanced na teknolohiya sa pagproseso nitong mga nakaraang taon, na may napakataas na katumpakan at bilis ng pagproseso, na may kakayahang mag-ukit at magproseso sa antas ng micrometer hanggang nanometer sa iba't ibang ibabaw ng materyal. Ang teknolohiya ng paglamig ng laser ay nag-iiba ayon sa nagbabagong pangangailangan ng merkado. Bilang isang bihasang tagagawa ng chiller na nag-a-update ng aming pampalamig ng tubig mga linya ng produksyon alinsunod sa mga uso sa merkado, ang TEYU CWUP-Series Ultrafast Laser Chillers ng Tagagawa ng Chiller ay maaaring magbigay ng mahusay at matatag na mga solusyon sa pagpapalamig para sa mga picosecond at femtosecond laser na may hanggang 60W.

Ang laser welding ng salamin ay isang bagong teknolohiya na umusbong sa nakalipas na dalawa hanggang tatlong taon, na unang lumitaw sa Germany. Sa kasalukuyan, iilang yunit lamang sa Tsina, tulad ng Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics, at Harbin Hit Weld Technology, ang nakalusot sa teknolohiyang ito. Sa ilalim ng aksyon ng mga high-power, ultra-short pulse laser, ang mga pressure wave na nalilikha ng mga laser ay maaaring lumikha ng mga microcrack o stress concentration sa salamin, na maaaring magsulong ng pagbubuklod sa pagitan ng dalawang piraso ng salamin. Ang bonded glass pagkatapos ng welding ay napakatibay, at posible nang makamit ang mahigpit na welding sa pagitan ng 3mm na kapal ng salamin. Sa hinaharap, nakatuon din ang mga mananaliksik sa overlay welding ng salamin gamit ang iba pang mga materyales. Sa kasalukuyan, ang mga bagong prosesong ito ay hindi pa malawakang inilalapat nang maramihan, ngunit kapag na-mature na, walang alinlangan na gaganap ang mga ito ng mahalagang papel sa ilang mga high-end na larangan ng aplikasyon.