Cắt kính bằng Laser đẹp mắt – Hướng dẫn của chuyên gia

Cắt kính bằng laser

Cắt kính bằng Laser đẹp mắt – Hướng dẫn của chuyên gia

Tin tức & Sự kiện

Cắt kính bằng Laser đẹp mắt – Hướng dẫn của chuyên gia



Cắt laser là một phần quan trọng của chế tạo thủy tinh vì chỉ thông qua một đường cắt chính xác và chính xác mới có thể tạo ra hình dạng và kích thước mong muốn của thủy tinh.

Khi bạn cần thực hiện các vết cắt phức tạp trên kính, cắt laser có thể là một lựa chọn tuyệt vời. Kính có bản chất là trong suốt và phản chiếu. Làm thế nào một ánh sáng laser có thể cắt một vật liệu như vậy?

Bài viết này sẽ thảo luận về cách cắt kính bằng tia laser và những thách thức có thể xảy ra mà bạn có thể gặp phải khi cắt kính bằng tia laser.
 

Hướng dẫn cắt kính bằng laser hiệu quả

Cắt laser cho phép cắt ra các hình học cong phức tạp trong thủy tinh. Laser CO2 năng lượng cao từ 30W trở lên là lựa chọn tốt nhất để cắt kính. Khi độ dày của kính tăng lên, công suất của tia laser cần thiết cũng tăng lên. Một tia laser công suất cao có thể cắt qua kính nhanh hơn.

Quy trình sử dụng máy cắt laser để thực hiện các vết cắt sạch trên kính bao gồm một vài bước cơ bản.
 

– Tạo thiết kế

Bước đầu tiên là tạo ra các thiết kế cần thiết sau đó sẽ được cắt ra khỏi kính. Bạn có thể sử dụng bất kỳ phần mềm CAD / CAM nào mà bạn chọn để xuất tệp ở định dạng mà phần mềm điều khiển laser của bạn hỗ trợ.

Nếu việc chuẩn bị thiết kế không phải là một trong những thế mạnh của bạn, bạn luôn có thể sử dụng các tệp thiết kế cắt laser miễn phí được cung cấp bởi các trang web khác nhau trực tuyến.
 

– Thực hiện Cắt thử nghiệm

Để biết các cài đặt thích hợp cần thiết để cắt một loại kính, bạn sẽ phải thực hiện một số vết cắt thử nghiệm. Bằng cách thử nghiệm các cài đặt nguồn, tốc độ và nguồn cấp dữ liệu laser khác nhau, bạn có thể tìm thấy các cài đặt thích hợp cho loại vật liệu bạn cắt.

Có, nó gây ra lãng phí vật liệu, nhưng thực hiện cắt thử cho phép bạn hiểu vật liệu bạn đang cắt. Ngoài ra, cài đặt cắt chính xác giúp bạn không mắc phải bất kỳ sai lầm đắt giá nào.

Để giảm số lần chạy thử cần thiết, bạn có thể tham khảo biểu đồ tốc độ và độ dày cắt laser cho kính và xác định các thông số phù hợp nhất để bắt đầu chạy thử.
 

– Cắt kính

Khi bạn xác định được các cài đặt tối ưu, bạn có thể cắt kính một cách hiệu quả. Nó giảm thiểu lãng phí vật liệu và giúp bạn xử lý nhiều vết cắt hơn từ một tấm kính nhất định.

Làm mát mép kính được cắt bằng tia laze với sự trợ giúp của không khí giúp giảm thiểu các vết nứt vi mô có thể phát triển trong đường cắt. Nó cũng dẫn đến một vết cắt mượt mà hơn.

Cắt kính bằng laser

 

Các loại kính để cắt laser

Các loại kính điển hình có thể được cắt bằng laser là borosilicat, silicat, chì, aluminosilicat và sợi thủy tinh. Kính màu cũng có thể được cắt bằng tia laser và chúng được pha tạp chất phụ gia tạo màu cho các ứng dụng trang trí khác nhau. Thật không may, kết quả là chúng rất dễ bị gãy.

Cắt laser không chỉ giới hạn ở những chiếc kính này. Nó có thể cắt các loại kính đã qua xử lý khác như kính cường lực, kính nhiều lớp, nhiệt, phản xạ và kính mờ. Bạn sẽ cần sử dụng tia laser công suất cao với chùm tia laser nhỏ để cắt những chiếc kính cứng như vậy.

Sau đây là danh sách các loại kính khác nhau và máy cắt laser thích hợp cho chúng.

 
Cắt kinh bằng tia laser
 

Cách cải thiện chất lượng vết cắt laser trên kính

Để có vết cắt mịn trên kính, hãy phủ lên bề mặt bằng khăn giấy ẩm hoặc băng dính. Điều này hạn chế các vết nứt nhỏ phát triển trên kính và giúp cắt sạch.

Khoảng cách tiêu cự ổn định phải được duy trì trong suốt quá trình cắt. Không thay đổi chiều cao laser khi bạn bắt đầu cắt. Thay đổi chiều cao tia laser đôi khi có thể gây ra các vết cắt không đồng đều trên mặt phẳng kính.

Sau nhiều giờ hoạt động, thấu kính laser sẽ bị mù khói và cặn làm giảm mật độ tia laser và gây ra các vết cắt không đồng đều. Làm sạch lense thường xuyên là điều quan trọng để lense của bạn tồn tại lâu dài. Phương pháp tốt nhất để làm sạch ống kính là sử dụng dung dịch cồn có nồng độ cồn ít nhất 90%. Bạn cũng có thể sử dụng axeton.

Bước sóng laser, độ dày thủy tinh, kích thước điểm, hệ số hấp thụ, công suất, tốc độ và cấu trúc thủy tinh là một số thông số chính ảnh hưởng đến chất lượng của vết cắt. Để có được một bản cắt chất lượng tốt, bạn sẽ phải tối ưu hóa các thông số này.
 

Cắt kính bằng laser
 

Ưu điểm phương pháp cắt kính bằng tia Laser

Tia laser có thể cắt hầu hết mọi hình dạng phức tạp một cách dễ dàng. Cắt laser đã được ứng dụng trong chế biến thủy tinh từ nhiều thập kỷ nay, và nó đã trải qua một chặng đường dài.

Trong hầu hết các cơ sở công nghiệp, tia laser cắt kính bằng cách đốt nóng và làm tan chảy đường tới và làm nguội vết cắt bằng một tia khí lạnh hoặc hỗn hợp không khí lỏng. Điều này dẫn đến vết nứt trên kính được kiểm soát và chính xác. Nó cũng tránh các vết nứt nhỏ phát triển và không cần xử lý thêm (mài / đánh bóng).

Mặc dù cắt laser đắt hơn so với cắt kính thông thường, nhưng nó có một số lợi ích. Cắt laser là một quy trình sạch không tiếp xúc mang lại bề mặt hoàn thiện chất lượng cao với các cạnh cắt không có phoi.

Trong số ba loại laser chính (CO2 , laser tinh thể và laser sợi quang), CO2 là lựa chọn tốt nhất để cắt thủy tinh.
 

Các loại laser sử dụng để cắt kính hiệu quả

Có thể sử dụng nhiều loại tia laser để cắt kính, dưới đây là các lựa chọn giúp việc cắt kính bằng tia laser đẹp mắt và hiệu quả cao
 

– Cắt kính bằng Laser CO2

Cắt laser CO2 là sự lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng tiêu dùng và công nghiệp để cắt kính. Sử dụng laser CO2, bạn có thể giảm thiểu lãng phí vật liệu và giảm thời gian làm việc bằng cách cắt kính nhanh hơn và chính xác hơn so với các loại laser khác.

Bước sóng hồng ngoại 10.600nm của tia laser CO 2 là hoàn hảo cho việc cắt kính bằng tia laser vì tỷ lệ hấp thụ năng lượng là 80% ở bước sóng hoạt động này. Hầu hết các laser CO 2 sử dụng kỹ thuật bẻ gãy có kiểm soát một giai đoạn (laser scribing) để cắt qua thủy tinh.

Nó làm như vậy bằng cách làm nóng chảy thủy tinh dưới nhiệt độ chuyển tiếp của nó và làm mát nó bằng vòi phun chất làm mát. Kỹ thuật này cắt bề mặt kính kết hợp với làm nguội bề mặt. Đó là một kỹ thuật tốt để cắt kính dày.

Kỹ thuật bẻ gãy có kiểm soát đòi hỏi ít lực hơn và có thể cắt với tốc độ cao hơn nhiều. Kỹ thuật này cũng mang lại sức mạnh cạnh tốt vì không có các vết nứt nhỏ. Khi thủy tinh bị cắt trong môi trường nhiệt độ cao, các vết nứt nhỏ phát triển trong quá trình này không thể duy trì. Thay vào đó, họ sẽ cải cách để lấp đầy những khoảng trống để tạo ra một bề mặt cắt chắc chắn.

Một tấm kính màu, dày 0,5 mm có thể được cắt bằng tia laser CO2 400W ở tốc độ ~ 50 ipm bằng cách sử dụng 100% công suất của tia laser. Để cắt hiệu quả, bạn cũng có thể sử dụng máy trợ lực.

Cắt kính bằng laser

 

– Cắt kính bằng tia UV

Bước sóng hoạt động 355nm của tia laser UV có thể được hội tụ ở một điểm hẹp (<10 micromet) để tạo ra cường độ cao cần thiết cho việc cắt kính. Với tia UV, có thể cắt thủy tinh borosilicat dày 0,007 inch với tốc độ ~ 47,2 ipm. Bằng cách giảm độ dày xuống nữa, bạn có thể cắt ở tốc độ cao hơn nhiều.

Trong các loại laser như vậy, sự tích tụ nhiệt trên thủy tinh có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng kích thước điểm laser nhỏ và điện kế quét chùm tốc độ cao. Tia laser UV chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng cắt kính công nghiệp và những loại kính như vậy được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử tiêu dùng khác nhau như tivi, điện thoại thông minh, v.v.
 

– Cắt kính bằng laser xung ngắn

Laser xung hoạt động bằng cách gửi các chùm tia laser với tốc độ xung lặp đi lặp lại. Khi tốc độ lặp lại giảm, nhiều năng lượng hơn có thể được tạo ra giữa mỗi xung. Tia laser xung bắn là một lựa chọn tốt để cắt kính mỏng. Phạm vi hoạt động của chúng là từ nano giây đến femto giây. Những tia laser như vậy sử dụng các biến thể của thời lượng xung, năng lượng xung và tần số xung để cắt các loại kính khác nhau.

Nó hoạt động bằng cách tạo ra các kênh vết nứt siêu nhỏ từ bề mặt đến mặt sau được phát triển bởi chùm tia laze lan truyền. Laser xung ngắn không có vấn đề tạo ra một lớp đúc lại của thủy tinh nóng chảy và giữ cho bề mặt của thủy tinh sạch khỏi các mảnh vụn như vậy.

Chúng cũng làm giảm sóng xung kích nhiệt tác động lên kính khi vật liệu cắt hóa hơi trước khi tỏa nhiệt. Vì vậy, nó không tạo ra các vùng tan chảy dọc theo đường đi của tia laser và ngăn kính phát triển các vết nứt nhỏ.

Bằng cách tăng năng lượng xung, bạn có thể tạo ra các vết nứt dài hơn trên kính. Tuy nhiên, việc kiểm soát độ sâu bằng cách điều chỉnh xung sẽ là một thách thức. Trong hầu hết các trường hợp, một vết cắt thô được hình thành, đôi khi cần phải đánh bóng.

Cắt kính bằng laser

 

Những thách thức trong việc cắt kính bằng laser

 

Sử dụng tia laser để cắt kính sẽ gặp một số thách thức bạn cần chú ý:
 

– Chi phí ban đầu cao

Mặc dù máy cắt laser cung cấp kết quả cắt tốt, nhưng chúng tương đối đắt hơn thiết bị cắt kính truyền thống. Đầu tư ban đầu cần thiết cho máy cắt laser có thể bị hạn chế.
 

– Cần chuyên môn

Bản thân máy cắt laser là một phần của thiết bị chính xác. Nó cần một người vận hành được đào tạo và bảo trì tốt. Các chương trình phần mềm được sử dụng để điều khiển laser cũng có một chút đường cong học tập.
 

– Hạn chế của Laser

Có một vài hạn chế mà bạn cần lưu ý khi cắt kính bằng tia laser.

Hạn chế của laser sóng liên tục trong cắt kính

Trong laser sóng liên tục, chùm tia laser tạo ra một vùng nóng chảy rộng. Kết quả là, nó làm tăng sóng xung kích nhiệt tác động lên kính và tạo ra các vết nứt nhỏ dọc theo đường cắt.

Do sóng xung kích nhiệt, nhiệt dễ dàng truyền sang khu vực xung quanh và tạo thành một lớp vụn thủy tinh đúc lại.

Tia laser sóng liên tục cũng gây ra hư hỏng bề mặt kính và để lại nhiều mảnh vụn trên bề mặt. Một lần nữa, điều này đòi hỏi quá trình xử lý sau của kính và làm tăng thêm chi phí của bạn.

Hạn chế của laser CO 2 trong cắt kính

Laser CO 2 có công suất trong dải kilowatt được sử dụng cho một quá trình được gọi là quá trình làm nóng chảy và bay hơi bằng laser hai giai đoạn. Trong quá trình này, tia laser làm tăng nhiệt độ thủy tinh lên trên nhiệt độ biến đổi của thủy tinh.

Kiểu cắt kính này chỉ khả thi trong môi trường công nghiệp vì nó yêu cầu kính phải được nung nóng và giữ trong phạm vi nhiệt độ ủ từ 510 ° C – 600 ° C.

Hạn chế của laser sợi quang trong cắt kính

Laser sợi quang sẽ không thể cắt kính hiệu quả như laser CO 2 . Bước sóng của Laser sợi quang nằm ngoài phạm vi hấp thụ của thủy tinh. Bước sóng của chúng nằm trong khoảng từ 780 nm đến 2200 nm.

Điều này có nghĩa là một sợi quang có thể khắc hoặc khắc trên bề mặt thủy tinh nhưng không thể cắt. Mặc dù laser sợi quang pha tạp ytterbium có khả năng cắt kính tốt hơn so với laser sợi titan-sapphire truyền thống, nhưng laser CO 2 có thể làm tốt hơn cả hai.
 

Lời kết

Điểm mấu chốt là máy cắt laser xuất sắc trong việc cung cấp chất lượng cắt nhất quán trên thủy tinh mà kỹ thuật cắt cơ học không cung cấp được. Cắt laser cho phép bạn cắt thủy tinh một cách chính xác bằng cách giảm lãng phí vật liệu và tăng năng suất bằng cách cho phép bạn cắt các hình dạng hình học khác nhau.

Nó cũng làm giảm số lượng quá trình mà một tấm kính phải trải qua trước khi có được hình dạng cuối cùng mong muốn. Do đó, việc xử lý và làm sạch sau chỉ được yêu cầu trong một số trường hợp. Mặc dù là một kỹ thuật vượt trội, nhưng cắt laser không thể thay thế hoàn toàn việc cắt thủ công. Điều này chủ yếu là do nhu cầu đầu tư ban đầu đáng kể của máy cắt laser.

Cắt laser đã trở thành xu hướng chủ đạo trong việc cắt các hình dạng kính cong. Kính như vậy được sử dụng rộng rãi trong nhiều tiện ích hiện đại.

Bài viết liên quan:

  • Cắt Plasma và Cắt Laser – Lựa chọn nào phù hợp nhất?
  • Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ cắt Laser bạn nên biết
  • Cắt laser sợi quang là gì?
  • Công ty gia công theo yêu cầu tại Hà Nội
  • Giá cắt Laser là bao nhiêu?
 
 

Tags
Cắt kính bằng Laser

Tin tức khác

  • Sự khác biệt Độ nhám bề mặt và độ hoàn thiện bề mặt trong gia công cơ khí

  • Cắt Plasma là gì? Ưu và nhược điểm cắt Plasma Kim Loại

  • Gia công Magie: Hướng dẫn gia công chi tiết

  • Gia công Trục Xoay là gì? Các phương pháp sản xuất trục xoay phổ biến


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *