Технологія лазерного розділення
Нещодавно, завдяки прогресу лазера на вуглекислому газі, з’явилася нова економічна та практична технологія лазерної обробки для різання скла. Інженери та техніки знайшли спосіб різання – за допомогою малопотужного лазера розділити скло без плавлення та інших термічних ефектів. Це технологія лазерного розділення. Його основний принцип полягає у «відокремленні» скла за допомогою напруги, викликаної лазером.
Встановлено, що за допомогою лазера на вуглекислому газі із середньою вихідною потужністю 150 Вт на скляній поверхні формується еліптична фокусна точка шляхом фокусування оптичного шляху через лінзу, щоб забезпечити однорідну та оптимальну енергію лазера. розподіл по обидві сторони лінії різу. Завдяки характеристикам поглинання скла для лазера майже вся світлова енергія поглинається площею 15 мікрон на поверхні скла. Переміщенням фокуса можна сформувати необхідну лінію розрізу. Якщо прийнято відповідну швидкість руху, можна досягти ідеального ефекту різання, який може повністю розрізати без розплавлення краю щілини.
Технічні деталі потребують уваги
Для того, щоб розбити скло, необхідно намалювати невелику початкову тріщину на початковій точці лінії різання механічним способом перед різанням.
Ключовим компонентом лазерного різання є газове сопло для гарту. Коли фокусна світлова точка рухається, газ, що гасить, дує холодне повітря до нагрітої ділянки скляної поверхні через сопло та швидко гасить його. Після такої обробки скло розіб'ється в напрямку максимального напруження, тобто в напрямку різання, встановленому заздалегідь, і, нарешті, відбудеться поділ скла відповідно до шляху різання.
Вибрана потужність лазера та швидкість сканування світлової плями різні, а також різна глибина руйнування, спричинена напругою, яка коливається від 100 мікрон до кількох міліметрів. Тому за допомогою цього методу за один раз можна вирізати скло товщиною від 100 мікрон до кількох міліметрів. Окрім потужності лазера та швидкості різання, глибина руйнування також тісно пов’язана з коефіцієнтом розширення самого матеріалу. Загалом, для скла, вирізаного методом лазерної сепарації, мінімальний коефіцієнт розширення повинен досягати 3,2x10-6k-1. Це не дуже високий поріг, оскільки більшість звичайних окулярів відповідають цій вимозі.
Основні переваги лазерної сепарації
Порівняно з традиційним механічним методом різання метод лазерного поділу має кілька видатних переваг. По-перше, різання може бути завершено в один етап, і процес різання є сухим без рідини для різання; По-друге, грані скла гладкі та акуратні, без подальшої чистки та полірування; Крім того, лазерний процес поділу створює високоміцні, природно загартовані краї, які не створюють крихітних тріщин; Нарешті, для різання скла використовується метод лазерного розділення, що дозволяє уникнути неочікуваних тріщин і поломок, зменшити кількість дефектів і ефективно покращити вихід і якість.