Az üveglézeres vágási technológia alapvető ismerete

Az üveg kritikus ipari anyag, amely a nemzetgazdaság számos ágazatában megtalálható, beleértve az autóipart, az építőipart, az egészségügyet, a kijelző- és az elektronikai ipart. Felhasználási területe az apró, néhány mikronos optikai szűrőktől és a laptop- és táblagép-kijelzők üveghordozóitól a nagy-méretű üvegpanelekig terjed, amelyeket tömeggyártási területeken, például autóiparban és építőiparban használnak.

Az üveg kiemelkedő jellemzője a keménysége és ridegsége, ami jelentős kihívás elé állítja a feldolgozást. A hagyományos üvegvágási módszerek a keményfém vagy gyémánt szerszámokon alapulnak, amelyeket számos alkalmazásban széles körben használnak, és két fő lépésből állnak. Először egy gyémántcsúcs vagy keményfém csiszolókorong segítségével repedés keletkezik az üvegfelületen. Másodszor, mechanikai erőt alkalmaznak, hogy az üveget a repedésvonal mentén kettéhasítsák.

Ennek az írási és vágási módszernek azonban számos hátránya van. Az anyag eltávolítása törmelékek, törmelékek és mikrorepedések keletkezéséhez vezet, amelyek csökkentik a vágott él szilárdságát, és további tisztítási eljárást igényelnek. A folyamat által okozott mély repedések általában nem merőlegesek az üvegfelületre, mivel a mechanikai erő hatására létrejövő elválasztóvonalak általában nem függőlegesek. Ezenkívül a vékony üvegre kifejtett mechanikai erőből eredő termelési veszteségek egy másik negatív tényező.

Ezeket a hibákat feszültségmentes -üveg használatával és az elválasztáshoz használt rögzítések további optimalizálásával lehet enyhíteni. Ennek ellenére lehetetlen teljesen elkerülni a szisztematikus ellentmondást a függőleges vágási vonalak elérése és az éltörmelékek vagy repedések elkerülése között. A lézertechnológia fejlődése ezekre a minőségi kérdésekre adott megoldást.

Lézeres írás és szétválasztás

A hagyományos mechanikus vágószerszámokkal ellentétben a lézersugárral érintkezésmentesen vágják az üveget. Ez az energia a munkadarab meghatározott területeit egy előre meghatározott hőmérsékletre melegíti fel. A gyors felmelegedési folyamatot azonnal követi a gyors lehűlés, függőleges feszültségzónákat hozva létre az üvegen belül, és törmelék---, repedés--mentes törést hozva létre ebben az irányban. Mivel a törést nem mechanikai, hanem hő okozza, nem keletkeznek törmelékek vagy mikrorepedések. Ennek eredményeként a lézerrel{7}}vágott élek szilárdsága nagyobb, mint a hagyományos írási és elválasztási módszerekkel előállított éleké. Csökken vagy teljesen megszűnik a kikészítés szükségessége. Ezenkívül az üvegszilánkok előfordulása teljesen elkerülhető.

A lézeres íráshoz a lézersugaras melegítés és az azt követő hűtés hatására körülbelül 10 mm mély (az üvegvastagság kb. 10%-a) vonalat írnak az üvegfelületre. Az üveg ezután a beírt irány mentén hasítható. Mivel ez a technológia nem hoz létre üvegszilánkot, elkerülhető a gyakori sorja és a vágott élek alacsony szilárdsága, és nincs szükség az ezt követő polírozási és csiszolási eljárásokra. Ennél is fontosabb, hogy az ezzel a módszerrel megmunkált üveg akár háromszor törésállóbb-, mint a hagyományos módszerekkel leválasztott üveg. Az 1 mm és 5 mm közötti vastagságú üvegeknél akár a teljes vágási folyamat egyetlen lépésben is elvégezhető, így nincs szükség szétválasztásra, majd az azt követő polírozási, csiszolási és öblítési lépésekre. A vágott él szilárdsága a DIN-EN 843-1 szabvány szerinti négy{10}}pontos hajlítási teszttel mérhető. Két hengerre egy üvegdarabot rögzítenek, az üveg felső felületére pedig két másik görgőt használnak a szükséges hajlítóerő létrehozására, amely hatására az üveg két részre válik. Ezt a tesztet körülbelül 100-szor megismételjük, hogy megbízható statisztikai adatokat kapjunk az elválasztás megvalósíthatóságáról.

A legtöbb esetben a lézeres írás és vágás a preferált választás a tömeges feldolgozáshoz. Előnyük a nagy feldolgozási sebesség, a nagy pontosság és az egyszerű paraméterbeállítások. Ha azonban sok különböző vonalat vág, és elegendő a feldolgozási idő, a teljes -vágás vonzóbb módszer a száraz hűtési módszere és a további vágási lépések hiánya miatt. Mindkét esetben jó minőségű-vágási élek érhetők el. Nyilvánvaló, hogy az üveg lézervágásával jelentősen időt takaríthat meg, miközben javítja a feldolgozás minőségét.

Az üveglézeres vágási technológia alkalmazásai

Nem könnyű feladat egy új és kiforrott technológia tömeggyártási sorokba ültetése csúcstechnológiás termékek feldolgozására{0}}. Az ügyfél szemszögéből a megvalósítás előtt a technológiának egy automatizált, megbízható megoldásnak kell lennie, amely nem csak teljesen bevált, hanem gazdaságilag is életképes. A gyakorlatban az innovatív technológia alkalmazása csak két forgatókönyv esetén eredményes: amikor az új termékek piacra dobása új gyártási módszereket igényel az innovatív tulajdonságok elérése vagy a gyártási költségek csökkentése érdekében a feldolgozási lépések csökkentésével, vagy amikor a meglévő termelés gazdasági nyomással szembesül, és ennek enyhítése érdekében a termelési módszerek jelentős fejlesztésére van szükség.

A síkképernyős kijelzők iparában öt évbe telt, amíg a lézervágó technológiának sikerült kialakítania pozícióját a gyártósorokon, miután több ezer órányi alkalmazásellenőrzést végeztek számos feldolgozósoron. Manapság általánosan elterjedt az üvegtörés kockázatával járó új termékek gyártása, mint például az üveget tartalmazó kommunikációs és mobiltermékek az elektronikai iparban, vagy más olyan termékek, amelyek sérülékeny vékony üvegelemeket, például érzékelőket, érintőpadokat vagy üvegburkolatot tartalmaznak.

A feldolgozás a biokémiai iparhoz hasonlóan általában tiszta helyiségekben történik, mivel ezek a mezők rendkívül érzékenyek a hagyományos vágási vagy őrlési lépések során keletkező részecskékre. A termékvizsgálathoz például DNS-kóddal (biokémiai vonalkód) borított szubsztrátum anyagokat vagy lézerrel darabokra vágott anyagokat használnak. A lézervágó technológia következő legígéretesebb alkalmazási területe a napenergia és az autóipar lesz.

Ahogy a lézertechnológia a fémfeldolgozó iparban az évek során fejlődött, az üvegfeldolgozás lézeres vágási technológiája is tovább fog fejlődni; széles körben alkalmazzák majd különféle termékek feldolgozásában, a hagyományos módszereket felváltva. A hagyományos üvegfeldolgozási módszerek azonban továbbra is megtartják fontos szerepüket a legtöbb üvegtermék feldolgozásában, általában olyan alkalmazásokban, ahol a vágott élekre vonatkozó minőségi követelmények nem túl magasak.

A lézeres alakvágás egy innovatív technológia, amely megtalálja a helyét az elektronikai, az autóiparban vagy az építőiparban. Az üveg lézeres vágásán kívül sok más lézer{1}}alapú üvegmegmunkálási módszer fejlesztése és tesztelése van folyamatban, mint például a fúrás, a letörés és a bevonat eltávolítása. Ezekhez a folyamatokhoz különböző típusú lézerekre van szükség, például zöld lézerekre.