Szkło

Technologia laserowa otwiera nowe możliwości w zakresie obróbki szkła – materiału, który charakteryzuje się bardzo niską przewodnością cieplną, łatwym pękaniem oraz wysoką kruchością. Obróbka laserem jest na tyle szybka i precyzyjna, że stanowi idealne narzędzie do cięcia, znakowania i łączenia tej trudnej w obróbce substancji.



Cięcie


Tradycyjny proces cięcia tafli szkła polega na łamaniu materiału względem wytrasowanych wcześniej linii. Jedną z wad takiego rozwiązania są mikropęknięcia i ukruszenia na krawędziach, których w żaden sposób nie można kontrolować. W przypadku zastosowania lasera jako narzędzia do cięcia można wyeliminować wspomniane problemy, dzięki czemu uzyskuje się idealnie gładką powierzchnię po cięciu (w praktyce chropowatość Ra wynosi mniej niż 1 mikrometr) oraz większą wytrzymałość mechaniczną elementów. Proces odbywa się w bezkontaktowy sposób, przez co nie powstaje szkodliwy pył. Ponadto technologia laserowa oferuje możliwość wycinania dowolnych kształtów - zarówno płaskich elementów, jak i komponentów o skomplikowanej geometrii czy zakrzywionych płaszczyznach.

Jako przedstawiciel firmy COHERENT-ROFIN na Polskę oferujemy technologię SmartCleaveTM bazującą na laserach o ultrakrótkich impulsach. Dzięki takiemu rozwiązaniu kruche materiały, jak na przykład hartowane szkło, mogą zostać przecięte w krótkim czasie z zachowaniem wysokiej jakości krawędzi cięcia.



Spawanie


Technologia laserowa oferuje nowe możliwości w zakresie obróbki szkła, w tym także jego spawanie. Szkło jako materiał o niskiej przewodności cieplnej generuje duże gradienty cieplne w miejscu, gdzie następuje lokalne podgrzanie materiału, co może doprowadzić do powstawania pęknięć. Stąd też proces ten realizowany jest w kilku etapach: na początku wiązka lasera podgrzewa szkło do określonej temperatury; następnie punkt skupienia wiązki przemieszcza się w osi prostopadłej do powierzchni, dzięki czemu do materiału jest dostarczana mniejsza ilość energii, a głowica skanująca zapewnia równomierne nagrzewanie spoiny. Proces chłodzenia odbywa się na wolnym powietrzu, co pozwala na równomierne rozprowadzenie naprężeń cieplnych wewnątrz substancji. Tak powstałe połączenie jest czyste, sterylne i wolne od pęknięć.



Znakowanie


Tradycyjne metody obróbki szkła polegają na mechanicznym zarysowaniu jego powierzchni, np. strugą ścierną. Jest to proces dokładny, ale powolny w stosunku do obróbki z wykorzystaniem lasera. Technologia laserowa umożliwia nanoszenie na powierzchni dowolnych kształtów i znaków - zarówno 2D, jak i 3D. Ograniczenie stanowi jednak jakość warstwy zewnętrznej szkła użytego do znakowania: im większa jednorodność oraz mniejsza chropowatość powierzchni, tym lepsze będzie odwzorowanie kształtu.

Co więcej, technologia laserowa umożliwia znakowanie szkła nie tylko na powierzchni, ale i w głębi materiału - przy zastosowaniu laserów UV. Odpowiednie sterowanie mocą i położeniem ogniska lasera sprawia, że wewnątrz szklanych elementów powstają dowolne kształty, kody czy symbole.



W skrócie

  • Rodzaje obróbki: cięcie, spawanie, znakowanie
  • Obrabiane materiały: szkło
  • Cel obróbki: cięcie bez mikropęknięć i ukruszeń, wycinanie dowolnych kształtów, identyfikacja produktu, trwałe spoiny
  • Zalety: bezkontaktowość, duża szybkośc obróbki, brak pęknięć i ukruszeń, mała strefa wpływu ciepła, możliwośćnanoszenia znaków w głębi materiału
PolandEnglish