Technologia separacji indukowanej laserem
Ostatnio, dzięki postępowi w wydajności lasera na dwutlenek węgla, pojawiła się ekonomiczna i praktyczna nowa technologia obróbki laserowej do cięcia szkła. Inżynierowie i technicy znaleźli metodę cięcia - za pomocą lasera o małej mocy, aby oddzielić szkło bez topienia i innych efektów termicznych. Jest to technologia separacji indukowanej laserem. Jego podstawową zasadą jest „oddzielenie” szkła za pomocą naprężeń wywołanych przez laser.
Stwierdzono, że za pomocą lasera na dwutlenku węgla o średniej mocy wyjściowej 150 watów na powierzchni szkła tworzy się eliptyczne ognisko poprzez skupienie ścieżki optycznej przez soczewkę, tak aby energia lasera tworzyła jednolity i optymalny rozkład po obu stronach linii cięcia. Ze względu na charakterystykę absorpcji szkła w stosunku do lasera prawie cała energia świetlna jest pochłaniana przez obszar o wielkości 15 mikronów na powierzchni szkła. Przesunięcie ostrości może utworzyć wymaganą linię cięcia. Tak długo, jak zostanie przyjęta odpowiednia prędkość ruchu, można osiągnąć idealny efekt cięcia, który może ciąć w pełni bez topienia krawędzi szczeliny.
Szczegóły techniczne wymagające uwagi
Aby spowodować pęknięcie szkła, przed cięciem należy mechanicznie narysować małe pęknięcie początkowe w punkcie początkowym linii cięcia.
Kluczowym elementem cięcia laserowego jest dysza gazu hartowniczego. Gdy punkt skupienia światła porusza się, gaz gaszący wdmuchuje zimne powietrze do ogrzanego obszaru szklanej powierzchni przez dyszę i szybko je gasi. Po takiej obróbce szkło pęknie wzdłuż kierunku maksymalnego naprężenia, czyli ustawionego z góry kierunku cięcia, a na koniec nastąpi oddzielenie szkła zgodnie ze ścieżką cięcia.
Różna jest wybrana moc lasera i prędkość skanowania plamki świetlnej, inna jest też głębokość pęknięcia spowodowanego naprężeniami, która waha się od 100 mikronów do kilku milimetrów. Dlatego tą metodą jednorazowo można ciąć szkło o grubości od 100 mikronów do kilku milimetrów. Oprócz mocy lasera i prędkości cięcia, głębokość pękania jest również ściśle związana ze współczynnikiem rozszerzalności samego materiału. Ogólnie rzecz biorąc, dla szkła ciętego metodą separacji laserowej minimalny współczynnik rozszerzalności powinien wynosić 3,2x10-6k{6}}. Nie jest to bardzo wysoki próg, ponieważ większość zwykłych okularów spełnia ten wymóg.
Główne zalety separacji indukowanej laserem
W porównaniu z tradycyjną metodą cięcia mechanicznego metoda separacji indukowanej laserem ma kilka wyjątkowych zalet. Po pierwsze, cięcie można zakończyć w jednym kroku, a proces cięcia jest suchy bez płynu tnącego; Po drugie, krawędzie ciętego szkła są gładkie i schludne, bez późniejszego czyszczenia i polerowania; Co więcej, indukowany laserem proces separacji pozwala uzyskać naturalnie hartowane krawędzie o wysokiej wytrzymałości, które nie powodują drobnych pęknięć; Wreszcie, do cięcia szkła stosowana jest metoda separacji indukowanej laserem, co pozwala uniknąć nieoczekiwanych pęknięć i pęknięć, zmniejsza liczbę defektów i skutecznie poprawia wydajność i jakość.