Ứng dụng công nghệ cắt laser kính

Là một vật liệu công nghiệp quan trọng, thủy tinh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp của nền kinh tế quốc dân như đồ gia dụng, phòng tắm, trang trí, điện tử, thủ công, quang học, xây dựng, ô tô, công nghiệp quang điện, v.v., các bộ lọc quang nhỏ cỡ vài chiếc micron, máy tính xách tay Màn hình phẳng, có kích thước lớn như các tấm kính cỡ lớn được sử dụng trong sản xuất quy mô lớn trong ngành công nghiệp ô tô, quang điện và xây dựng.

Cắt kính

Là một loại vật liệu dễ vỡ điển hình, kính sẽ mang lại những khó khăn lớn trong quá trình gia công.

Phương pháp cắt kính truyền thống là sử dụng các dụng cụ cacbua hoặc kim cương và quy trình cắt được chia thành hai bước.

Đầu tiên, người ta sử dụng đầu kim cương hoặc đá mài cacbua để tạo vết nứt trên bề mặt kính;sau đó sử dụng phương tiện cơ học để tách kính dọc theo đường nứt.

Có một số hạn chế khi viết nguệch ngoạc và cắt bằng phương pháp này.

Việc loại bỏ vật liệu dẫn đến tạo ra các mảnh vụn, mảnh và vết nứt nhỏ làm giảm độ bền của lưỡi cắt và yêu cầu quy trình làm sạch bổ sung.

Các vết nứt sâu do quá trình tạo ra thường không vuông góc với bề mặt kính, vì các đường phân chia do lực cơ học tạo ra thường không vuông góc và tổn thất năng suất do lực cơ học tác dụng lên kính mỏng cũng là một yếu tố tiêu cực.

Mặc dù những khiếm khuyết này có thể được cải thiện bằng cách sử dụng kính không chịu lực và tối ưu hóa hơn nữa quy trình phân đoạn.

Nhưng không thể tránh hoàn toàn xung đột mang tính hệ thống giữa các đường cắt dọc và việc ngăn chặn phoi/vết nứt cạnh.

Những tiến bộ trong công nghệ laser đã mang lại giải pháp cho những vấn đề chất lượng này.

Cắt laser cho kính

Nó khác với các dụng cụ cắt cơ học thông thường, năng lượng của chùm tia laser cắt kính theo cách không tiếp xúc.

Năng lượng này làm nóng một vị trí xác định của phôi để đạt đến nhiệt độ xác định trước.

Quá trình làm nóng nhanh được theo sau bởi quá trình làm lạnh nhanh, tạo ra một dải ứng suất thẳng đứng bên trong kính, nơi xuất hiện một vết nứt không có chip hoặc vết nứt.

Vì các vết nứt chỉ xảy ra do nhiệt chứ không phải do cơ học nên không xuất hiện các mảnh vụn và vết nứt vi mô.

Độ bền của cạnh cắt bằng laser mạnh hơn so với các phương pháp vạch và chia đôi truyền thống, đồng thời giảm nhu cầu hoàn thiện hoặc hoàn toàn không cần thiết.

Ngoài ra, hoàn toàn có thể tránh được sự xuất hiện của các mảnh vỡ thủy tinh.

Đối với cắt laser, bề mặt kính bị trầy xước khoảng 10mm dưới tác động của quá trình gia nhiệt và làm nguội sau đó của chùm tia laser.

Sau đó, kính có thể được chia theo hướng được vẽ nguệch ngoạc.

Bởi vì công nghệ laser không tạo ra bất kỳ mảnh thủy tinh nào nên cũng tránh được các vệt và độ bền thấp thường gặp ở các cạnh cắt và các bước đánh bóng và mài tiếp theo không còn cần thiết nữa.

Hơn nữa, kính được xử lý bằng phương pháp này có khả năng chống vỡ gấp ba lần so với kính được xử lý bằng phương pháp truyền thống.

Đối với kính có độ dày lên tới 20 mm, có thể cắt toàn bộ mảnh chỉ trong một bước.

Các bước phân chia và đánh bóng, chà nhám, rửa, v.v. sau đó không còn cần thiết nữa.

Độ bền của cạnh cắt có thể được đo bằng thử nghiệm uốn bốn điểm được tiêu chuẩn hóa từ DIN-EN 843-1.

Một miếng kính được cố định trên hai con lăn và hai con lăn còn lại ở bề mặt trên của kính được sử dụng để tạo ra lực uốn cần thiết để có thể tách kính thành hai phần.

Thử nghiệm được lặp lại khoảng 100 lần để thu được số liệu thống kê đáng tin cậy phù hợp về khả năng phân đoạn.

Trong hầu hết các trường hợp, cắt laser là sự lựa chọn để xử lý cắt kính khối lượng lớn.

Ưu điểm của nó là tốc độ cao, độ chính xác cao và cài đặt tham số đơn giản.

Tuy nhiên, khi cắt nhiều đường khác nhau và thời gian xử lý đủ thì cắt nguyên khối là phương pháp hấp dẫn hơn do làm nguội khô và không cần thêm bước cắt.

Trong cả hai trường hợp, lưỡi cắt chất lượng cao đều được tạo ra.

Có thể thấy, nếu sử dụng kính cắt laser thì hoàn toàn có thể tiết kiệm thời gian và nâng cao chất lượng gia công.

Ứng dụng công nghệ cắt kính Laser

Việc đưa một công nghệ mới và trưởng thành vào dây chuyền sản xuất khối lượng lớn để gia công các sản phẩm công nghệ cao không phải là một việc dễ dàng.

Theo quan điểm của khách hàng, trước khi triển khai, công nghệ phải là một giải pháp tự động, đáng tin cậy, không chỉ được chứng minh hiệu quả mà còn tiết kiệm.

Trên thực tế, việc áp dụng công nghệ đổi mới chỉ phát huy hiệu quả trong hai trường hợp: việc đưa ra sản phẩm mới đòi hỏi phải có phương tiện sản xuất mới để đạt được tính năng đổi mới hoặc giảm chi phí sản xuất bằng cách giảm bớt các bước gia công hoặc khi hoạt động sản xuất hiện tại gặp áp lực kinh tế.Cải tiến lớn trong phương pháp sản xuất để dễ dàng.

Trong ngành công nghiệp màn hình phẳng, phải mất 5 năm việc thúc đẩy công nghệ cắt laser mới tìm được chỗ đứng trong dây chuyền sản xuất, với điều kiện là nó đã trải qua hàng nghìn giờ xác minh ứng dụng trên nhiều dây chuyền xử lý.

Hiện nay, Nó thường được xem xét để sản xuất các sản phẩm mới có nguy cơ vỡ kính hoặc trong ngành điện tử để sản xuất các sản phẩm di động liên lạc bằng kính hoặc các sản phẩm khác có các bộ phận dễ vỡ chứa kính mỏng, chẳng hạn như cảm biến, bàn di chuột hoặc hộp kính.

Quá trình gia công thường diễn ra trong môi trường không có bụi, như trong ngành công nghiệp sinh hóa, vì chúng rất nhạy cảm với các hạt được tạo ra bởi các bước cắt hoặc mài truyền thống.

Ví dụ, vật liệu nền được phủ mã DNA (mã vạch sinh hóa) hoặc vật liệu được cắt thành tấm bằng tia laser được sử dụng để thử nghiệm sản phẩm.

Đối với công nghệ cắt laser, các ngành ứng dụng tiềm năng nhất là công nghiệp thiết bị gia dụng, công nghiệp phòng tắm, công nghiệp năng lượng mặt trời và công nghiệp ô tô.