Nåværende bakgrunn for prosessering av glassboring
Glass har god gjennomsiktighet og kjemisk stabilitet og er mye brukt i livet. Innen spesialglass som medisinsk, kjemisk, fotovoltaisk, etc., med utviklingen av vitenskap og teknologi, øker også etterspørselen år for år. Følgende er noen vanlige glassklassifiseringer og deres behandlingsegenskaper:
1. Soda-lime glass, ultra-white glass og K9 glass
● Soda-lime glass (vanlig glass)
● Ultrahvitt glass (glass med lite jern)
● K9 glass
Denne glasstypen har god seighet og hardhet og egner seg til å bore hull med en tykkelse på 0-20mm.
2. Høyt borosilikatglass og kvartsglass
● Høyt borosilikatglass: utmerket lystransmisjonsytelse og ekstremt lav termisk ekspansjonskoeffisient.
● Kvartsglass: Vanligvis brukt i optiske linser, med ekstremt høy hardhet.
Ved bearbeiding av denne typen glass brukes vanligvis termisk ekspansjons- og sammentrekningsmetode eller laserspaltemetode. Med den kontinuerlige utviklingen av laserteknologi har laserglassboring gradvis blitt et nytt behandlingsalternativ. For behandling av glass med høy hardhet kreves en laser med høy toppeffekt.
3. Herdet glass
Herdet glass er et forspent glass som danner trykkspenning på overflaten gjennom kjemiske eller fysiske metoder, og dermed forbedrer styrken og bæreevnen til glasset. Dens vindtrykkmotstand, kulde- og varmebestandighet og slagfasthet er alle forbedret. Imidlertid kan herdet glass ikke kuttes etter bearbeiding. Når herdet glass går i stykker, er fragmentene bikakeformede partikler med stump vinkel, noe som reduserer skaden på menneskekroppen.
Ulike typer glass har sine egne fordeler og bearbeidingskrav i ulike bruksscenarier. Å velge riktig behandlingsmetode og verktøy er nøkkelen til å sikre behandlingskvalitet.
Fordeler med laserglassboring
Glassboring er et nøkkelledd i glassproduksjon og dyp prosessering, og viktigheten er selvsagt. For tiden inkluderer tradisjonelle glassskjæringsprosesser hovedsakelig verktøy-CNC-skjæring og vannstråle-CNC-skjæring. For små bedrifter eller bedrifter med begrensede budsjetter er disse to tradisjonelle kuttemetodene vanskelige å markedsføre og bruke på grunn av de høye kostnadene.
Som en berøringsfri prosessering bruker laserglassboring en fokusert laserstråle med høy energitetthet for å smelte eller til og med fordampe glasset. Laseren bruker lystransmittansen til glasset til å fokusere på det nederste laget av glasset, og skanner med høy hastighet gjennom et 2,5D galvanometer for å fjerne glasset lag for lag fra bunn til topp, og kan behandle forskjellige tykkelser og typer glass . I tillegg til den innledende kostnadsinvesteringen, krever ikke laserskjærende glass påfølgende kostnader for forbruksvarer, og har etter hvert blitt et viktig valg for glassforedlingsindustrien.
Denne gangen ble JPT YDFLP-M8-200-SW-V2-laseren, med et 2,5D galvanometer, og et tredimensjonalt skjæreprogramvare og maskinvaresystem brukt til eksperimenter, som kan oppnå konvensjonelle runde hull eller spesialformet glass stansing og kutting. Sammenlignet med tradisjonell mekanisk boring har dette systemet høy prosesseringseffektivitet, lave vedlikeholdskostnader og liten termisk påvirkning.
01 Effekt av laserparametere på glassboring
① Effekt av pulsbredde på glassboring
Følgende er et boreeksperiment på ultrahvitt glass. Diameteren på sirkelen er 10 mm og tykkelsen er 3 mm. Cutoff-frekvensene som tilsvarer 6ns-modus, 9ns-modus og 12ns-modus brukes til å teste effekten av pulsbredde på glassskjæring.
Gjennom eksperimenter kan vi konkludere med at gjennomsnitts- og maksimumsverdiene for kantkollaps ved 9ns er de beste, etterfulgt av 6ns, som også har god kantkollapsytelse. De gjennomsnittlige og maksimale verdiene for kantkollaps ved 12ns er litt større. Grunnen til dette er at varmeakkumulering forårsaker kantkollaps ved 12ns. Passende enkeltpulsenergi og toppeffekt har en viktig innflytelse på å kontrollere kantkollaps. Høyere enkeltpulsenergi og høyere toppeffekt ved samme pulsbredde har bedre prosesseringseffekter.
② Påvirkningen av gjentakelsesfrekvens på glassboring
Gjennom eksperimenter kan det konkluderes med at når repetisjonsfrekvensen er cutoff-frekvensen, er prosesseringseffektiviteten høyest, behandlingstiden reduseres for å redusere varmeakkumulering, og kantflisingen er den minste sammenlignet med 90 % og 110 %. Når frekvensen er under grensefrekvensen, er den gjennomsnittlige utgangseffekten lav, noe som resulterer i lav effektivitet. Når frekvensen er over grensefrekvensen, reduseres enkeltpulsenergien og toppeffekten, noe som resulterer i lav effektivitet.
③ Påvirkning av kraft på glassboring
Kraften til laseren påvirker effektiviteten og behandlingstiden. For ytterligere å utforske laserkraftens betydelige innflytelse på effektiviteten, bruker eksperimentet de samme parameterne for å endre bare kraftprosenten. Parametrene er valgt som 9ns modus 280k frekvens, og effektprosenten er satt til 70 %, 80 %, 90 %. Effektiviteten av å bore et 10 mm diameter hull i 3 mm tykt hvitt glass er testet.
Gjennom eksperimenter kan det konkluderes med at når gjennomsnittseffekten øker, øker lasertoppeffekten, og tiden som kreves for å bore hull med samme tykkelse og samme diameter reduseres.
02 Laser spesialformet boreeksperiment
Laseren sender ut laserstrålen, og galvanometermotoren realiserer høyhastighetsbevegelsen til laserstrålen gjennom høyhastighetsbevegelse, og fokuserer den deretter inn i arbeidsområdet gjennom F-Theta-linsen. Denne behandlingsmetoden er praktisk, kontrollerbar og justerbar, og gir en konkurransedyktig løsning for automatisert behandling og integrert integrering av utstyr.
03 Forsøk med boreglass i forskjellige tykkelser
I glassboreindustrien er forbedring av effektivitet og reduksjon av kostnader vanlige sysler. Å løse bransjens smertepunkter og vanskeligheter er Jepts utrettelige utviklingsmål. Større enkeltpulsenergi og høyere toppeffekt forbedrer prosesseringseffektiviteten betydelig.
04 JPT M8-serien lasere
JPT M8-seriens lasere bruker en master oscillator effektforsterker MOPA struktur. Siden lanseringen i 2021 har den gjennomgått flere iterasjoner, oppgraderinger og optimaliseringer, og har utviklet lasere med ulike effektnivåer for ulike applikasjoner. Medium- og laveffektlasere (som 20 watt og 50 watt) er egnet for overflatebehandling og etsing av varmefølsomme materialer. Medium- og høyeffektlasere (100 watt til 300 watt) fungerer godt i høyeffektive og krevende applikasjoner som dyp skjæring, dyp gravering og glassfrosting.
Mens den uavhengig justerbare pulsfrekvensfunksjonen til JPT M7-serien opprettholdes, har M8-serien fokusert på å optimalisere pulstoppkraften og strålekvaliteten. Denne serien kan fortsatt opprettholde utmerket strålekvalitet under arbeidsforhold med høy effekt, med en toppeffekt på opptil 300KW. De effektive laserne i M8-serien har brakt en ny og effektiv prosesseringsmetode til feltet industriell automasjonsbehandling.
05 Anvendelse av komplekse materialegenskaper
Basert på egenskapene til M8-serien med høy topplaser, kan enkelte effekter som vanlige infrarøde fiberlasere ikke kan oppnås, som merking på plast. Det finnes mange vanlige typer plast. Vanligvis anses 1064nm infrarøde fiberlasere som uegnet for merking på plastmaterialer. UV solid lasere eller CO2 lasere er ofte brukt. Imidlertid gjør de lave varmeegenskapene til høytopplasere denne merkingen mulig.
Sammenlignet med ulike problemer som eksisterer i tradisjonell kontaktbehandling, har ikke-kontaktbehandlingsmetoden for høy-topp- og høyeffektlaser betydelige fordeler. Selv om den første investeringen er større, er etterfølgende behandling mer stabil og krever mindre pågående investering. I behandlingsapplikasjoner med komplekse materialegenskaper og fysiske egenskaper, kan JPT M8-seriens høytopplaser enkelt håndtere og fullføre prosessen med høy kvalitet på grunn av sin utmerkede strålekvalitet og justerbare parametervalg.
