Aktuell bakgrund av glas borrning bearbetning
Glas har god transparens och kemisk stabilitet och används flitigt i livet. Inom områdena specialglas som medicinsk, kemisk, solcellsteknik, etc., med utvecklingen av vetenskap och teknik, ökar också efterfrågan år för år. Följande är några vanliga glasklassificeringar och deras bearbetningsegenskaper:
1. Soda-lime-glas, ultravitt glas och K9-glas
● Soda-limeglas (vanligt glas)
● Ultravitt glas (glas med lågt järn)
● K9 glas
Den här typen av glas har god seghet och hårdhet och är lämplig för att borra hål med en tjocklek på 0-20mm.
2. Högt borosilikatglas och kvartsglas
● Högt borosilikatglas: utmärkt ljusgenomsläpplighet och extremt låg värmeutvidgningskoefficient.
● Kvartsglas: används ofta i optiska linser, med extremt hög hårdhet.
Vid bearbetning av denna typ av glas används vanligtvis termisk expansion och sammandragningsmetoden eller lasersplittringsmetoden. Med den kontinuerliga utvecklingen av laserteknik har laserglasborrning gradvis blivit ett nytt bearbetningsalternativ. För bearbetning av glas med hög hårdhet krävs en laser med hög toppeffekt.
3. Härdat glas
Härdat glas är ett förspänt glas som bildar tryckspänningar på ytan genom kemiska eller fysikaliska metoder och därigenom förbättrar glasets styrka och bärighet. Dess vindtrycksmotstånd, kyl- och värmebeständighet och slagtålighet är alla förbättrade. Härdat glas kan dock inte skäras efter bearbetning. När härdat glas går sönder är fragmenten bikakeformade trubbiga partiklar, vilket minskar skadorna på människokroppen.
Olika typer av glas har sina egna fördelar och bearbetningskrav i olika applikationsscenarier. Att välja rätt bearbetningsmetod och verktyg är nyckeln till att säkerställa bearbetningskvaliteten.
Fördelar med laserglasborrning
Glasborrning är en nyckellänk i glasproduktion och djupbearbetning, och dess betydelse är självklar. För närvarande inkluderar traditionella glasskärningsprocesser huvudsakligen verktygs-CNC-skärning och vattenstråle-CNC-skärning. För små företag eller företag med begränsad budget är dessa två traditionella skärmetoder svåra att främja och använda på grund av de höga kostnaderna.
Som en beröringsfri bearbetning använder laserglasborrning en fokuserad laserstråle med hög energidensitet för att smälta eller till och med förånga glaset. Lasern använder glasets ljustransmittans för att fokusera på det undre lagret av glaset och skannar med hög hastighet genom en 2,5D galvanometer för att ta bort glaset lager för lager från botten till toppen, och kan bearbeta olika tjocklekar och typer av glas . Utöver den initiala kostnadsinvesteringen kräver laserskärande glas inga efterföljande kostnader för förbrukningsvaror och har gradvis blivit ett viktigt val för glasbearbetningsindustrin.
Den här gången användes JPT YDFLP-M8-200-SW-V2-lasern, med en 2,5D-galvanometer och en tredimensionell skärmjukvara och hårdvara för experiment, som kan uppnå konventionella runda hål eller specialformat glas stansning och skärning. Jämfört med traditionell mekanisk borrning har detta system hög bearbetningseffektivitet, låg underhållskostnad och liten termisk påverkan.
01 Effekt av laserparametrar på glasborrning
① Effekt av pulsbredd på glasborrning
Följande är ett borrexperiment på ultravitt glas. Cirkelns diameter är 10 mm och tjockleken är 3 mm. Gränsfrekvenserna som motsvarar 6ns-läget, 9ns-läget och 12ns-läget används för att testa effekten av pulsbredd på glasskärning.
Genom experiment kan vi dra slutsatsen att de genomsnittliga och maximala värdena för kantkollaps vid 9ns är bäst, följt av 6ns, som också har bra kantkollapsprestanda. De genomsnittliga och maximala värdena för kantkollaps vid 12ns är något större. Anledningen till detta är att värmeackumulering orsakar kantkollaps vid 12ns. Lämplig enkelpulsenergi och toppeffekt har ett viktigt inflytande på att kontrollera kantkollaps. Högre enkelpulsenergi och högre toppeffekt vid samma pulsbredd har bättre bearbetningseffekter.
② Inverkan av repetitionsfrekvens på glasborrning
Genom experiment kan man dra slutsatsen att när repetitionsfrekvensen är gränsfrekvensen är bearbetningseffektiviteten som högst, bearbetningstiden reduceras för att minska värmeackumuleringen och kantflisningen är den minsta jämfört med 90 % och 110 %. När frekvensen är under gränsfrekvensen är den genomsnittliga uteffekten låg, vilket resulterar i låg verkningsgrad. När frekvensen ligger över gränsfrekvensen minskar enkelpulsenergin och toppeffekten, vilket resulterar i låg effektivitet.
③ Effektens inverkan på glasborrning
Laserkraften påverkar effektiviteten och bearbetningstiden. För att ytterligare utforska laserkraftens betydande inverkan på effektiviteten använder experimentet samma parametrar för att endast ändra effektprocenten. Parametrarna är valda som 9ns mode 280k frekvens, och effektprocenten är inställd på 70%, 80%, 90%. Effektiviteten av att borra ett 10 mm hål i 3 mm tjockt vitt glas testas.
Genom experiment kan man dra slutsatsen att när medeleffekten ökar, ökar laserns toppeffekt, och tiden som krävs för att borra hål med samma tjocklek och samma diameter minskar.
02 Laser specialformad borrexperiment
Lasern matar ut laserstrålen och galvanometermotorn realiserar laserstrålens höghastighetsrörelse genom höghastighetsrörelse och fokuserar den sedan in i arbetsområdet genom F-Theta-linsen. Denna bearbetningsmetod är bekväm, kontrollerbar och justerbar och ger en konkurrenskraftig lösning för automatiserad bearbetning och integrerad integrering av utrustning.
03 Experiment med att borra glas av olika tjocklek
Inom glasborrningsindustrin är det vanliga sysselsättningen att förbättra effektiviteten och sänka kostnaderna. Att lösa branschens smärtpunkter och svårigheter är Jepts outtröttliga utvecklingsmål. Större enkelpulsenergi och högre toppeffekt förbättrar bearbetningseffektiviteten avsevärt.
04 JPT M8-serien laser
JPT M8-seriens lasrar använder en masteroscillatoreffektförstärkare MOPA-struktur. Sedan lanseringen 2021 har den genomgått flera iterationer, uppgraderingar och optimeringar och har utvecklat lasrar med olika effektnivåer för olika applikationer. Medium- och lågeffektlasrar (som 20 watt och 50 watt) är lämpliga för ytbehandling och etsning av värmekänsliga material. Medel- och högeffektlasrar (100 watt till 300 watt) fungerar bra i högeffektiva och krävande tillämpningar som djup skärning, djupgravering och glasfrost.
Samtidigt som den oberoende justerbara pulsfrekvensfunktionen i JPT M7-serien bibehålls, har M8-serien fokuserat på att optimera pulsens toppeffekt och strålkvalitet. Denna serie kan fortfarande upprätthålla utmärkt strålkvalitet under högeffekts arbetsförhållanden, med en toppeffekt på upp till 300KW. De effektiva lasrarna i M8-serien har fört en ny och effektiv bearbetningsmetod till området för industriell automationsbearbetning.
05 Tillämpning av komplexa materialegenskaper
Baserat på egenskaperna hos M8-seriens högtopplaser kan vissa effekter som vanliga infraröda fiberlasrar inte kan uppnås, såsom märkning på plast. Det finns många vanliga typer av plast. Vanligtvis anses 1064nm infraröda fiberlasrar vara olämpliga för märkning på plastmaterial. UV-fastlasrar eller CO2-lasrar används ofta. Men de låga värmeegenskaperna hos högtopplasrar gör denna märkning möjlig.
Jämfört med olika problem som finns i traditionell kontaktbearbetning har den beröringsfria bearbetningsmetoden för högtopps- och högeffektlaser betydande fördelar. Även om den initiala investeringen är större, är efterföljande bearbetning mer stabil och kräver mindre pågående investeringar. I bearbetningsapplikationer med komplexa materialegenskaper och fysikaliska egenskaper kan JPT M8-seriens högtopplaser enkelt hantera och fullborda processen med hög kvalitet på grund av dess utmärkta strålkvalitet och justerbara parameterval.
