Klaasi puurimise töötlemise praegune taust
Klaasil on hea läbipaistvus ja keemiline stabiilsus ning seda kasutatakse elus laialdaselt. Eriklaasi valdkondades, nagu meditsiini-, keemia-, fotogalvaaniline jne, kasvab teaduse ja tehnoloogia arenguga ka nõudlus aasta-aastalt. Järgnevalt on toodud mõned levinumad klaasi klassifikatsioonid ja nende töötlemise omadused:
1. Soda-lubiklaas, ülivalge klaas ja K9 klaas
● Soda-lubiklaas (tavaline klaas)
● Ülivalge klaas (madala rauasisaldusega klaas)
● K9 klaas
Seda tüüpi klaasil on hea sitkus ja kõvadus ning see sobib aukude puurimiseks paksusega 0-20 mm.
2. Kõrge borosilikaatklaas ja kvartsklaas
● Kõrge borosilikaatklaas: suurepärane valguse läbilaskvus ja äärmiselt madal soojuspaisumistegur.
● Kvartsklaas: kasutatakse tavaliselt optilistes läätsedes, eriti suure kõvadusega.
Seda tüüpi klaasi töötlemisel kasutatakse tavaliselt termilise paisumise ja kokkutõmbumise meetodit või laseriga poolitamise meetodit. Lasertehnoloogia pideva arenguga on laserklaasi puurimisest saanud järk-järgult uus töötlemisvõimalus. Kõrge kõvadusega klaasi töötlemiseks on vaja suure tippvõimsusega laserit.
3. Karastatud klaas
Karastatud klaas on eelpingestatud klaas, mis tekitab keemiliste või füüsikaliste meetodite abil pinnale survepinge, parandades seeläbi klaasi tugevust ja kandevõimet. Selle tuulesurvekindlus, külma- ja kuumakindlus ning löögikindlus on kõik täiustatud. Kuid karastatud klaasi ei saa pärast töötlemist lõigata. Karastatud klaasi purunemisel on kildudeks kärjekujulised tömbi nurgaga osakesed, mis vähendab kahju inimorganismile.
Erinevatel klaasitüüpidel on erinevates rakendusstsenaariumides oma eelised ja töötlemisnõuded. Õige töötlemismeetodi ja -vahendite valik on töötlemise kvaliteedi tagamise võti.
Laserklaasi puurimise eelised
Klaasipuurimine on klaasitootmise ja süvatöötlemise võtmelüli ning selle tähtsus on iseenesestmõistetav. Praegu hõlmavad traditsioonilised klaasi lõikamise protsessid peamiselt tööriista CNC lõikamist ja veejoaga CNC lõikamist. Väike- või piiratud eelarvega ettevõtete jaoks on neid kahte traditsioonilist lõikamismeetodit kõrge hinna tõttu raske edendada ja kasutada.
Kontaktivaba töötlemisena kasutatakse klaasi laserpuurimisel fokuseeritud suure energiatihedusega laserkiirt klaasi sulatamiseks või isegi aurustamiseks. Laser kasutab klaasi valguse läbilaskvust, et fokusseerida klaasi alumisele kihile ning skaneerib suurel kiirusel läbi 2,5D galvanomeetri, et eemaldada klaas kihtide kaupa alt üles, ning suudab töödelda erineva paksusega ja erinevat tüüpi klaasi. . Lisaks esialgsele kuluinvesteeringule ei nõua klaasi laserlõikamine hilisemaid kulutarvikuid ja on järk-järgult muutunud klaasitöötlemistööstuse oluliseks valikuks.
Seekord kasutati katseteks JPT YDFLP-M8-200-SW-V2 laserit koos 2,5D galvanomeetriga ning kolmemõõtmelise lõiketarkvara ja riistvarasüsteemiga, millega on võimalik saavutada tavapäraseid ümaraid auke või erikujulist klaasi. mulgustamine ja lõikamine. Võrreldes traditsioonilise mehaanilise puurimisega on sellel süsteemil kõrge töötlemise efektiivsus, madalad hoolduskulud ja väike termiline mõju.
01 Laseri parameetrite mõju klaasi puurimisele
① Impulsi laiuse mõju klaasi puurimisele
Järgnev on ülivalge klaasi puurimiskatse. Ringi läbimõõt on 10mm ja paksus 3mm. 6ns režiimile, 9ns režiimile ja 12ns režiimile vastavaid piirsagedusi kasutatakse impulsi laiuse mõju katsetamiseks klaasi lõikamisel.
Katsete abil saame järeldada, et serva kokkuvarisemise keskmine ja maksimaalne väärtus 9ns juures on parimad, millele järgneb 6ns, millel on samuti hea serva kokkuvarisemise jõudlus. Serva kokkuvarisemise keskmine ja maksimaalne väärtus 12 n juures on veidi suurem. Selle põhjuseks on see, et soojuse akumuleerumine põhjustab serva kokkuvarisemise 12 n juures. Sobiv ühe impulsi energia ja tippvõimsus omavad olulist mõju serva kokkuvarisemise kontrollimisele. Suuremal ühe impulsi energial ja suuremal tippvõimsusel sama impulsi laiuse juures on paremad töötlemisefektid.
②Kordussageduse mõju klaasi puurimisele
Katsete abil võib järeldada, et kui kordussagedus on piirsagedus, on töötlemise efektiivsus kõrgeim, töötlemisaega vähendatakse soojuse akumuleerumise vähendamiseks ja servade lõhestumine on väikseim võrreldes 90% ja 110%. Kui sagedus on alla piirsageduse, on keskmine väljundvõimsus madal, mille tulemuseks on madal efektiivsus. Kui sagedus ületab piirsagedust, väheneb ühe impulsi energia ja tippvõimsus, mille tulemuseks on madal efektiivsus.
③ Võimsuse mõju klaasi puurimisele
Laseri võimsus mõjutab töötlemise efektiivsust ja aega. Laseri võimsuse olulise mõju efektiivsusele edasiseks uurimiseks kasutatakse katses samu parameetreid, et muuta ainult võimsuse protsenti. Parameetriteks on valitud 9ns režiim 280k sagedus ja võimsuse protsent on seatud 70%, 80%, 90%. Katsetatakse 3 mm paksusesse valgesse klaasi 10 mm läbimõõduga augu puurimise efektiivsust.
Läbi katsete saab järeldada, et keskmise võimsuse kasvades laseri tippvõimsus suureneb ning sama paksuse ja läbimõõduga aukude puurimiseks kuluv aeg väheneb.
02 Laser-erikujulise puurimise katse
Laser väljastab laserkiire ja galvanomeetri mootor realiseerib laserkiire kiire liikumise suure kiirusega liikumise kaudu ning seejärel teravustab selle F-Theta objektiivi kaudu tööpiirkonda. See töötlemismeetod on mugav, juhitav ja reguleeritav ning pakub konkurentsivõimelist lahendust seadmete automatiseeritud töötlemiseks ja integreeritud integreerimiseks.
03 Katsetage erineva paksusega klaaside puurimist
Klaasipuurimistööstuses on tõhususe parandamine ja kulude vähendamine tavaline tegevus. Tööstuse valupunktide ja raskuste lahendamine on Jepti lakkamatu arengueesmärk. Suurem ühe impulsi energia ja suurem tippvõimsus parandavad oluliselt töötlemise efektiivsust.
04 JPT M8 seeria laserid
JPT M8 seeria laserid kasutavad peaostsillaatori võimsusvõimendi MOPA struktuuri. Alates selle käivitamisest 2021. aastal on see läbinud mitu iteratsiooni, täiendust ja optimeerimist ning on välja töötanud erinevate rakenduste jaoks erineva võimsustasemega lasereid. Kuumatundlike materjalide pinnatöötluseks ja söövitamiseks sobivad keskmise ja väikese võimsusega laserid (näiteks 20 vatti ja 50 vatti). Keskmise ja suure võimsusega laserid (100 vatti kuni 300 vatti) toimivad hästi suure tõhususega ja suure nõudlusega rakendustes, nagu sügav lõikamine, sügav graveerimine ja klaasi jäätamine.
Säilitades JPT M7 seeria sõltumatult reguleeritava impulsi sageduse funktsiooni, on M8 seeria keskendunud impulsi tippvõimsuse ja kiire kvaliteedi optimeerimisele. See seeria suudab endiselt säilitada suurepärast kiire kvaliteeti suure võimsusega töötingimustes, tippvõimsusega kuni 300 kW. Tõhusad M8-seeria laserid on toonud tööstusautomaatika töötlemise valdkonda uue ja tõhusa töötlemismeetodi.
05 Keeruliste materjalide omaduste rakendamine
M8-seeria kõrgtipu laseri omaduste põhjal on võimalik saavutada mõningaid efekte, mida tavalised infrapunakiudlaserid ei suuda saavutada, näiteks märgistamine plastikule. Levinud plastitüüpe on palju. Tavaliselt peetakse 1064nm infrapunakiudlasereid plastmaterjalidele märgistamiseks sobimatuks. Tavaliselt kasutatakse tahkeid UV-lasereid või CO2 lasereid. Kõrge tipuga laserite madalad kuumusomadused teevad selle märgistamise siiski võimalikuks.
Võrreldes traditsioonilises kontaktitöötluses esinevate erinevate probleemidega, on suure tipu ja suure võimsusega laseri kontaktivaba töötlemise meetodil olulisi eeliseid. Kuigi esialgne investeering on suurem, on edasine töötlemine stabiilsem ja nõuab vähem jooksvaid investeeringuid. Keeruliste materjaliomaduste ja füüsikaliste omadustega töötlemisrakendustes saab JPT M8 seeria kõrgtipu laser tänu suurepärasele kiirekvaliteedile ja reguleeritavale parameetrite valikule protsessi hõlpsalt käsitseda ja kvaliteetselt lõpule viia.
