Antecedents actuals del processament de la perforació del vidre
El vidre té una bona transparència i estabilitat química i s'utilitza àmpliament a la vida. En els camps del vidre especial com el mèdic, químic, fotovoltaic, etc., amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, la demanda també augmenta any rere any. A continuació es mostren algunes classificacions habituals de vidre i les seves característiques de processament:
1. Vidre de soda-calç, vidre ultrablanc i vidre K9
● Vidre de soda-calç (vidre normal)
● Vidre ultrablanc (vidre baix en ferro)
● Vidre K9
Aquest tipus de vidre té una bona tenacitat i duresa i és adequat per perforar forats amb un gruix de 0-20 mm.
2. Vidre alt de borosilicat i vidre de quars
● Vidre de borosilicat alt: excel·lent rendiment de transmissió de la llum i coeficient d'expansió tèrmica extremadament baix.
● Vidre de quars: utilitzat habitualment en lents òptiques, amb una duresa extremadament alta.
Quan es processa aquest tipus de vidre, s'acostuma a utilitzar el mètode d'expansió i contracció tèrmica o el mètode de divisió làser. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia làser, la perforació de vidre làser s'ha convertit gradualment en una nova opció de processament. Per al processament de vidre d'alta duresa, es requereix un làser d'alta potència pic.
3. Vidre temperat
El vidre temperat és un vidre pretensat que forma estrès de compressió a la superfície mitjançant mètodes químics o físics, millorant així la resistència i la capacitat de suport del vidre. La seva resistència a la pressió del vent, la resistència al fred i la calor i la resistència a l'impacte es milloren. Tanmateix, el vidre temperat no es pot tallar després del processament. Quan el vidre temperat es trenca, els fragments són partícules d'angle rom en forma de bresca, la qual cosa redueix el dany al cos humà.
Els diferents tipus de vidre tenen els seus propis avantatges i requisits de processament en diferents escenaris d'aplicació. Escollir el mètode i les eines de processament adequats és la clau per garantir la qualitat del processament.
Avantatges de la perforació de vidre làser
La perforació del vidre és un enllaç clau en la producció de vidre i el processament profund, i la seva importància és evident. Actualment, els processos tradicionals de tall de vidre inclouen principalment el tall CNC d'eines i el tall CNC per raig d'aigua. Per a petites empreses o empreses amb pressupostos limitats, aquests dos mètodes de tall tradicionals són difícils de promoure i utilitzar a causa de l'alt cost.
Com a processament sense contacte, la perforació de vidre làser utilitza un feix làser d'alta densitat d'energia enfocat per fondre o fins i tot vaporitzar el vidre. El làser utilitza la transmissió de la llum del vidre per centrar-se a la capa inferior del vidre i escaneja a gran velocitat a través d'un galvanòmetre 2.5D per eliminar la capa de vidre de baix a dalt i pot processar diferents gruixos i tipus de vidre. . A més de la inversió inicial en costos, el vidre de tall per làser no requereix costos de consumibles posteriors i s'ha convertit gradualment en una opció important per a la indústria del processament del vidre.
Aquesta vegada, s'ha utilitzat el làser JPT YDFLP-M8-200-SW-V2, amb un galvanòmetre 2.5D, i un programari de tall tridimensional i un sistema de maquinari per a experiments, que poden aconseguir forats rodons convencionals o vidre amb forma especial. punxonat i tall. En comparació amb la perforació mecànica tradicional, aquest sistema té una alta eficiència de processament, un baix cost de manteniment i un petit impacte tèrmic.
01 Efecte dels paràmetres làser en la perforació del vidre
① Efecte de l'amplada del pols sobre la perforació del vidre
El següent és un experiment de perforació sobre vidre ultrablanc. El diàmetre del cercle és de 10 mm i el gruix és de 3 mm. Les freqüències de tall corresponents al mode 6ns, al mode 9ns i al mode 12ns s'utilitzen per provar l'efecte de l'amplada del pols en el tall de vidre.
Mitjançant experiments, podem concloure que els valors mitjans i màxims de col·lapse de vora a 9ns són els millors, seguits de 6ns, que també té un bon rendiment de col·lapse de vora. Els valors mitjans i màxims de col·lapse de vora a 12 ns són lleugerament més grans. La raó d'això és que l'acumulació de calor provoca un col·lapse de vora a 12 ns. L'energia d'un sol pols adequada i la potència màxima tenen una influència important en el control del col·lapse de la vora. Una energia d'un pols més alta i una potència màxima més alta a la mateixa amplada de pols tenen millors efectes de processament.
②La influència de la freqüència de repetició en la perforació del vidre
Mitjançant experiments, es pot concloure que quan la freqüència de repetició és la freqüència de tall, l'eficiència de processament és la més alta, el temps de processament es redueix per reduir l'acumulació de calor i l'estellament de les vores és el més petit en comparació amb el 90% i el 110%. Quan la freqüència està per sota de la freqüència de tall, la potència de sortida mitjana és baixa, el que resulta en una baixa eficiència. Quan la freqüència està per sobre de la freqüència de tall, l'energia del pols únic i la potència màxima disminueixen, donant lloc a una baixa eficiència.
③ La influència de l'energia en la perforació del vidre
La potència del làser afecta l'eficiència i el temps de processament. Per tal d'explorar més la influència significativa de la potència làser en l'eficiència, l'experiment utilitza els mateixos paràmetres per canviar només el percentatge de potència. Els paràmetres es seleccionen com a freqüència de 280k en mode 9ns i el percentatge de potència s'estableix en 70%, 80%, 90%. Es prova l'eficiència de perforar un forat de 10 mm de diàmetre en un vidre blanc de 3 mm de gruix.
Mitjançant experiments, es pot concloure que a mesura que augmenta la potència mitjana, augmenta la potència màxima del làser i disminueix el temps necessari per perforar forats del mateix gruix i del mateix diàmetre.
02 Experiment de perforació amb forma especial làser
El làser emet el feix làser i el motor del galvanòmetre s'adona del moviment d'alta velocitat del raig làser mitjançant un moviment d'alta velocitat i, a continuació, l'enfoca al rang de treball a través de la lent F-Theta. Aquest mètode de processament és convenient, controlable i ajustable, i proporciona una solució competitiva per al processament automatitzat i la integració integrada d'equips.
03 Experiment de perforació de vidre de diferents gruixos
A la indústria de la perforació del vidre, la millora de l'eficiència i la reducció de costos són activitats habituals. Resoldre els problemes i les dificultats de la indústria és l'objectiu de desenvolupament incansable de Jept. Una energia d'un pols més gran i una potència màxima més alta milloren significativament l'eficiència del processament.
04 Làsers de la sèrie JPT M8
Els làsers de la sèrie JPT M8 utilitzen una estructura MOPA d'amplificador de potència d'oscil·lador mestre. Des del seu llançament el 2021, ha patit múltiples iteracions, actualitzacions i optimitzacions, i ha desenvolupat làsers de diferents nivells de potència per a diferents aplicacions. Els làsers de potència mitjana i baixa (com ara 20 watts i 50 watts) són adequats per al tractament de superfícies i el gravat de materials sensibles a la calor. Els làsers de potència mitjana i alta (100 watts a 300 watts) funcionen bé en aplicacions d'alta eficiència i alta demanda, com ara el tall profund, el gravat profund i el glaçat de vidre.
Tot i que es manté la funció de freqüència de pols ajustable de manera independent de la sèrie JPT M7, la sèrie M8 s'ha centrat a optimitzar la potència màxima del pols i la qualitat del feix. Aquesta sèrie encara pot mantenir una qualitat de feix excel·lent en condicions de treball d'alta potència, amb una potència màxima de fins a 300 kW. Els làsers eficients de la sèrie M8 han aportat un mètode de processament nou i eficient al camp del processament d'automatització industrial.
05 Aplicació de propietats de materials complexos
A partir de les característiques del làser d'alt pic de la sèrie M8, es poden aconseguir alguns efectes que els làsers de fibra infraroja ordinaris no poden aconseguir, com ara el marcatge sobre plàstics. Hi ha molts tipus comuns de plàstics. Normalment, els làsers de fibra infraroja de 1064 nm es consideren inadequats per marcar materials plàstics. Els làsers sòlids UV o els làsers de CO2 s'utilitzen habitualment. Tanmateix, les característiques de baixa calor dels làsers de pic alt fan possible aquest marcatge.
En comparació amb diversos problemes existents en el processament de contactes tradicional, el mètode de processament sense contacte de làser d'alta potència i pic té avantatges significatius. Tot i que la inversió inicial és més gran, el processament posterior és més estable i requereix menys inversió continuada. En aplicacions de processament amb propietats de materials complexes i propietats físiques, el làser d'alt pic de la sèrie JPT M8 pot gestionar i completar el procés fàcilment amb alta qualitat a causa de la seva excel·lent qualitat del feix i la selecció de paràmetres ajustables.
