Būtiskas zināšanas par stikla lāzergriešanas tehnoloģiju

Stikls ir svarīgs rūpnieciskais materiāls, ko var izmantot daudzās tautsaimniecības nozarēs, tostarp automobiļu, būvniecības, veselības aprūpes, displeju un elektronikas nozarēs. Tā lietojuma diapazons ir no sīkiem, līdz dažiem mikroniem maziem optiskajiem filtriem un stikla substrātiem klēpjdatoru un planšetdatoru displejiem līdz lieliem{1}}stikla paneļiem, ko izmanto masveida ražošanas jomās, piemēram, automobiļu rūpniecībā un celtniecībā.

Ievērojama stikla īpašība ir tā cietība un trauslums, kas rada ievērojamas problēmas apstrādei. Tradicionālās stikla griešanas metodes balstās uz cementēta karbīda vai dimanta instrumentiem, kas tiek plaši izmantoti daudzos lietojumos un sastāv no diviem galvenajiem posmiem. Vispirms uz stikla virsmas tiek izveidota plaisa, izmantojot dimanta galu vai cementēta karbīda slīpripu. Otrkārt, tiek pielikts mehānisks spēks, lai sadalītu stiklu gar plaisas līniju.

Tomēr šai rakstīšanas un griešanas metodei ir vairāki trūkumi. Materiāla noņemšana izraisa gružu, fragmentu un mikroplaisu veidošanos, kas samazina grieztās malas izturību un prasa papildu tīrīšanas procesu. Šī procesa radītās dziļās plaisas parasti nav perpendikulāras stikla virsmai, jo mehāniskā spēka radītās atdalīšanas līnijas parasti nav -vertikālas. Turklāt vēl viens negatīvs faktors ir ražošanas zudumi, ko izraisa mehānisks spēks, kas pielikts plānam stiklam.

Šos defektus var mazināt, izmantojot stiklu bez spriedzes{0}} un tālāk optimizējot atdalīšanai izmantotos armatūru. Tomēr nav iespējams pilnībā izvairīties no sistemātiskas pretrunas starp vertikālu griešanas līniju sasniegšanu un malu gružu vai plaisu novēršanu. Lāzertehnoloģiju attīstība ir nodrošinājusi risinājumu šīm kvalitātes problēmām.

Lāzerrakstīšana un atdalīšana

Atšķirībā no tradicionālajiem mehāniskajiem griezējinstrumentiem, lāzera stara enerģija griež stiklu bez{0}}kontakta. Šī enerģija uzsilda noteiktas sagataves vietas līdz iepriekš noteiktai temperatūrai. Ātrajam uzsildīšanas procesam uzreiz seko ātra atdzišana, veidojot vertikālas sprieguma zonas stikla iekšpusē un veidojot -bez gruvešiem, plaisām-bez plīsumiem šajā virzienā. Tā kā lūzumu izraisa karstums, nevis mehāniski spēki, neveidojas gruveši vai mikroplaisas. Rezultātā lāzera-griezto malu izturība ir augstāka nekā malām, kas iegūtas ar tradicionālajām zīmēšanas un atdalīšanas metodēm. Nepieciešamība pēc apdares tiek samazināta vai pat pilnībā novērsta. Turklāt var pilnībā izvairīties no stikla lauskas.

Lāzerrakstam, lāzera stara sildīšanas un sekojošas dzesēšanas ietekmē uz stikla virsmas tiek uzrakstīta aptuveni 10 mm dziļa līnija (apmēram 10% no stikla biezuma). Pēc tam stiklu var sadalīt norādītajā virzienā. Tā kā šī tehnoloģija nerada stikla šķembas, tiek novērsti bieži sastopami urbumi un zema izturība uz grieztajām malām, un turpmākie pulēšanas un slīpēšanas procesi vairs nav nepieciešami. Vēl svarīgāk ir tas, ka stikls, kas apstrādāts, izmantojot šo metodi, ir līdz pat trīs reizēm izturīgāks pret plīsumiem{5}} nekā stikls, kas atdalīts ar tradicionālām metodēm. Stiklam, kura biezums ir no 1 mm līdz 5 mm, ir pat iespējams pabeigt visu griešanas procesu vienā solī, novēršot nepieciešamību pēc atdalīšanas un sekojošām pulēšanas, slīpēšanas un skalošanas darbībām. Grieztās malas izturību var izmērīt, izmantojot standartizētu četru{10}}punktu lieces testu saskaņā ar DIN-EN 843-1. Stikla gabals tiek fiksēts uz diviem rullīšiem, bet uz stikla augšējās virsmas tiek izmantoti divi citi rullīši, lai radītu nepieciešamo lieces spēku, zem kura stikls sadalās divās daļās. Šo testu atkārto aptuveni 100 reizes, lai iegūtu ticamus statistikas datus par atdalīšanas iespējamību.

Vairumā gadījumu masveida apstrādei vēlamā izvēle ir lāzera skrejēšana un griešana. To priekšrocības ietver lielu apstrādes ātrumu, augstu precizitāti un vienkāršus parametru iestatījumus. Tomēr, griežot daudzas dažādas līnijas un apstrādes laiks ir pietiekams, pilnīga-griešana ir pievilcīgāka metode, pateicoties tās sausās dzesēšanas metodei un bez papildu griešanas darbībām. Abos gadījumos tiek iegūtas augstas kvalitātes-apgrieztas malas. Ir skaidrs, ka stikla lāzergriešana var ievērojami ietaupīt laiku, vienlaikus uzlabojot apstrādes kvalitāti.

Stikla lāzergriešanas tehnoloģijas pielietojumi

Jaunas un nobriedušas tehnoloģijas pārstādīšana masveida ražošanas līnijās augsto{0}}tehnoloģiju produktu apstrādei nav viegls uzdevums. No klienta viedokļa, pirms ieviešanas tehnoloģijai ir jābūt automatizētam, uzticamam risinājumam, kas ir ne tikai pilnībā pārbaudīts, bet arī ekonomiski dzīvotspējīgs. Praksē inovatīvu tehnoloģiju pielietošana ir efektīva tikai divos scenārijos: kad jaunu produktu laišanai tirgū ir nepieciešamas jaunas ražošanas metodes, lai panāktu inovatīvas īpašības vai samazinātu ražošanas izmaksas, samazinot pārstrādes posmus, vai ja esošā ražošana saskaras ar ekonomisku spiedienu un tā mazināšanai nepieciešami būtiski ražošanas metožu uzlabojumi.

Plakano paneļu displeju nozarē bija vajadzīgi pieci gadi, līdz lāzergriešanas tehnoloģija nostiprināja savu pozīciju ražošanas līnijās pēc tūkstošiem stundu ilgas lietojuma pārbaudes daudzās apstrādes līnijās. Mūsdienās to parasti uzskata par jaunu produktu ar stikla plīšanas risku, piemēram, stiklu, kas satur saziņas un mobilos produktus elektronikas nozarē, vai citus produktus ar trauslām plānām stikla sastāvdaļām, piemēram, sensoriem, skārienpaliktņiem vai stikla korpusiem.

Apstrāde parasti tiek veikta tīrās telpās, tāpat kā bioķīmiskajā rūpniecībā, jo šie lauki ir ļoti jutīgi pret daļiņām, kas rodas tradicionālos griešanas vai slīpēšanas posmos. Piemēram, produktu testēšanai tiek izmantoti substrāta materiāli, kas pārklāti ar DNS kodiem (bioķīmiskie svītrkodi) vai materiāli, kas sagriezti gabalos ar lāzeriem. Nākamās perspektīvākās lāzergriešanas tehnoloģiju pielietojuma nozares būs saules enerģija un automobiļu rūpniecība.

Tāpat kā lāzertehnoloģijas gadu gaitā ir attīstījušās metālapstrādes nozarē, stikla apstrādes lāzergriešanas tehnoloģija turpinās attīstīties; to plaši izmantos dažādu produktu pārstrādē, aizstājot tradicionālās metodes. Tomēr tradicionālās stikla apstrādes metodes joprojām saglabās savu nozīmīgo vietu lielākās daļas stikla izstrādājumu apstrādē, parasti gadījumos, kad kvalitātes prasības grieztajām malām nav ļoti augstas.

Lāzera formas griešana ir inovatīva tehnoloģija, kas atradīs savu vietu elektronikas, automobiļu vai būvniecības nozarēs. Papildus stikla griešanai ar lāzeru, tiek izstrādātas un testētas daudzas citas lāzera{1}}stikla apstrādes metodes, piemēram, urbšana, slīpēšana un pārklājuma noņemšana. Šiem procesiem ir nepieciešami dažāda veida lāzeri, piemēram, zaļie lāzeri.