Glas is een belangrijk industrieel materiaal dat in veel industrieën in de nationale economie wordt gebruikt, zoals de auto-industrie, de bouwsector, medische behandelingen, displays, elektronische producten, enz. Optische filters zo klein als enkele micron, glazen substraten voor platte laptops -panel displays en grote glasplaten die worden gebruikt in grootschalige productievelden zoals de bouwsector.
Het opmerkelijke kenmerk van glas is de hardheid en broosheid, wat de verwerking tot grote moeilijkheden brengt. Traditionele glassnijmethoden maken gebruik van gecementeerde hardmetalen of diamantgereedschappen, die veel worden gebruikt in veel toepassingen. Het snijproces is verdeeld in twee stappen. Gebruik eerst een diamanten punt of een hardmetalen slijpschijf om een scheur in het oppervlak van het glas te snijden; gebruik vervolgens mechanische middelen om het glas langs de scheurlijn te splitsen.
Er zijn enkele defecten bij het scoren en snijden met deze methode. Het verwijderen van materiaal zal leiden tot het genereren van vuil, fragmenten en microscheurtjes, waardoor de sterkte van de snijkant afneemt, wat een ander reinigingsproces vereist. De diepe scheuren die door dit proces worden veroorzaakt, staan meestal niet loodrecht op het glasoppervlak, omdat de scheidingslijn die wordt gegenereerd door de mechanische kracht in het algemeen niet verticaal is. Bovendien is het verlies aan output veroorzaakt door mechanische kracht op dun glas ook een slechte factor.
De ontwikkeling van lasertechnologie heeft oplossingen voor deze kwaliteitsproblemen opgeleverd.
Lasergraveren en segmentatie
In tegenstelling tot traditionele mechanische snijgereedschappen, snijdt de energie van de laserstraal glas op een contactloze manier. Deze energie verwarmt het gespecificeerde deel van het werkstuk tot een vooraf gedefinieerde temperatuur. Dit snelle verwarmingsproces wordt gevolgd door een snelle afkoeling, zodat een verticale spanningszone in het glas ontstaat en een scheur zonder spanen of scheuren in deze richting ontstaat. Omdat scheuren alleen worden veroorzaakt door hitte, niet door mechanische redenen, zullen er geen brokstukken en microscheuren zijn. Daarom wordt de sterkte van de lasergesneden rand niet aangetast en is er geen verdere afwerking vereist.
Wat nog belangrijker is, is dat in vergelijking met het glas dat volgens de traditionele methode wordt gedeeld, het glas dat volgens deze methode wordt verwerkt, tot drie keer versplintert. Voor glas met een dikte tussen 5 mm en 1 mm is het mogelijk om het totale snijden in slechts één stap te voltooien. Verdelen en vervolgens polijsten, slijpen, wassen en andere stappen zijn niet langer nodig. De sterkte van de snijkant kan worden gemeten met een gestandaardiseerde vierpuntsbuigtest volgens DIN-EN 843-1. Een stuk glas wordt op twee rollen bevestigd en de andere twee rollen worden gebruikt om de benodigde buigkracht op het bovenoppervlak van het glas te genereren, waaronder het glas in twee delen kan worden gesplitst. De test wordt ongeveer 100 keer herhaald om de juiste, betrouwbare statistieken over de waarschijnlijkheid van segmentatie te verkrijgen.
In de meeste gevallen is laserkrabben en -snijden de keuze voor massaverwerking. Het voordeel ligt in de hoge verwerkingssnelheid, hoge precisie en eenvoudige parameterinstelling. Het is duidelijk dat als lasersnijdend glas wordt gebruikt, dit tijd kan besparen en de verwerkingskwaliteit kan verbeteren.
Lasersnijdende glastechnologie gebruikt
Het is niet eenvoudig om een nieuwe en volwassen technologie te transplanteren naar een massaproductielijn voor het verwerken van hightechproducten. Vanuit het oogpunt van de klant' s moet de technologie vóór implementatie een geautomatiseerde en betrouwbare oplossing zijn, die niet alleen volledig bewezen is, maar ook economisch. In de praktijk is de toepassing van innovatieve technologie slechts in twee situaties effectief: de lancering van nieuwe producten vereist nieuwe productiemethoden om innovatieve kenmerken te bereiken of de productiekosten te verlagen door verwerkingsstappen te verminderen, of de bestaande productie stuit op economische druk. Enorme verbeteringen in productiemethoden om te vergemakkelijken.
In de flat panel display-industrie heeft het vijf jaar geduurd voordat de promotie van lasersnijtechnologie zijn plaats in de productielijn had gevonden, op voorwaarde dat duizenden uren verificatie van toepassingen op veel verwerkingslijnen zijn ervaren. Nu wordt het meestal overwogen voor de productie van nieuwe producten met het risico op glasbreuk, of voor de fabricage van met glas uitgeruste mobiele communicatieproducten in de elektronica-industrie, of andere producten die dunne kwetsbare glazen onderdelen bevatten, zoals sensoren en aanraakpanelen. Of glazen behuizing.
De verwerking gebeurt meestal in een cleanroom, net als de biochemische industrie, omdat deze erg gevoelig zijn voor deeltjes die vrijkomen bij traditionele snij- of maalstappen. Zo worden basismaterialen die zijn bedekt met DNA-codes (biochemische streepjescodes) of materialen die met een laser in stukjes zijn gesneden, gebruikt voor producttesten. Voor lasersnijtechnologie zullen de volgende meest potentiële toepassingsindustrieën de zonne-energie-industrie en de auto-industrie zijn.
Net als de ontwikkeling van lasertechnologie in de metaalverwerkende industrie door de jaren heen, zal de lasersnijtechnologie voor glasverwerking zich verder ontwikkelen; deze technologie zal op grote schaal worden gebruikt bij de verwerking van verschillende producten en zal de traditionele methoden vervangen. De traditionele glasverwerkingsmethode zal in de toekomst echter zijn belangrijke positie behouden bij de verwerking van de meeste glasproducten. Over het algemeen is de verwerkingskwaliteit van de snijkant bij deze toepassingen niet erg hoog.
Laserprofielsnijden is een innovatieve technologie die een plaats zal vinden in de elektronica-, auto- of bouwsector. Naast het lasersnijden van glas zijn er nog vele andere methoden voor het laserverwerken van glas die zich in de verdere ontwikkelings- en testfase bevinden, zoals boren, afschuinen en het verwijderen van coating. Deze processen vereisen verschillende soorten lasers, zoals groene lasers.
