Az üvegfúrás feldolgozás jelenlegi háttere
Az üveg jó átlátszósággal és kémiai stabilitással rendelkezik, és széles körben használják az életben. Az olyan speciális üvegek területén, mint az orvosi, vegyi, fotovoltaikus stb., a tudomány és a technika fejlődésével évről évre nő a kereslet is. Íme néhány általános üvegosztályozás és feldolgozási jellemzőik:
1. Szóda-mészüveg, ultrafehér üveg és K9 üveg
● Szóda-mészüveg (közönséges üveg)
● Ultrafehér üveg (alacsony vastartalmú üveg)
● K9 üveg
Ez az üvegtípus jó szívóssággal és keménységgel rendelkezik, és alkalmas 0-20 mm vastagságú lyukak fúrására.
2. Magas boroszilikát üveg és kvarcüveg
● Magas boroszilikát üveg: kiváló fényáteresztő képesség és rendkívül alacsony hőtágulási együttható.
● Kvarcüveg: általában optikai lencsékben használatos, rendkívül nagy keménységű.
Az ilyen típusú üvegek feldolgozásakor általában a hőtágulási és összehúzódási módszert vagy a lézeres hasítási módszert alkalmazzák. A lézertechnológia folyamatos fejlődésével a lézeres üvegfúrás fokozatosan új feldolgozási lehetőséggé vált. A nagy keménységű üvegek feldolgozásához nagy csúcsteljesítményű lézer szükséges.
3. Edzett üveg
Az edzett üveg olyan előfeszített üveg, amely kémiai vagy fizikai módszerekkel nyomófeszültséget hoz létre a felületen, ezáltal javítja az üveg szilárdságát és teherbíró képességét. Szélnyomásállósága, hideg- és hőállósága, valamint ütésállósága mind fokozottabb. Az edzett üveg azonban feldolgozás után nem vágható. Az edzett üveg eltörésekor a töredékek méhsejt alakú tompa szögű részecskék, ami csökkenti az emberi szervezet károsodását.
A különböző típusú üvegeknek megvannak a saját előnyei és feldolgozási követelményei a különböző alkalmazási forgatókönyvekben. A megfelelő feldolgozási módszer és eszközök kiválasztása a kulcsa a feldolgozás minőségének biztosításának.
A lézeres üvegfúrás előnyei
Az üvegfúrás az üveggyártás és a mélyfeldolgozás kulcsfontosságú láncszeme, jelentősége pedig magától értetődő. Jelenleg a hagyományos üvegvágási eljárások főként a szerszámos CNC vágást és a vízsugaras CNC vágást foglalják magukban. Kisvállalkozások vagy korlátozott költségvetésű vállalkozások számára ezt a két hagyományos vágási módszert nehéz népszerűsíteni és alkalmazni a magas költségek miatt.
Érintésmentes feldolgozásként a lézeres üvegfúrás fókuszált, nagy energiasűrűségű lézersugarat használ az üveg megolvasztására vagy akár elpárologtatására. A lézer az üveg fényáteresztő képességét használja az üveg alsó rétegére való fókuszáláshoz, és nagy sebességgel pásztáz egy 2,5D galvanométeren keresztül, hogy rétegenként távolítsa el az üveget alulról felfelé, és különböző vastagságú és típusú üvegeket tud feldolgozni. . A kezdeti költségbefektetésen túl az üveg lézervágása nem igényel utólagos fogyóeszközök költségeit, és fokozatosan az üvegfeldolgozó ipar fontos választásává vált.
Ezúttal a JPT YDFLP-M8-200-SW-V2 lézerrel, 2,5D galvanométerrel, valamint egy háromdimenziós vágószoftverrel és hardverrendszerrel kísérleteztek, amellyel hagyományos kerek lyukakat vagy speciális alakú üveget lehet elérni. lyukasztás és vágás. A hagyományos mechanikus fúráshoz képest ez a rendszer magas feldolgozási hatékonysággal, alacsony karbantartási költséggel és csekély hőterheléssel rendelkezik.
01 A lézerparaméterek hatása az üvegfúrásra
① Az impulzusszélesség hatása az üvegfúrásra
A következő egy fúrási kísérlet ultrafehér üvegen. A kör átmérője 10 mm, vastagsága 3 mm. A 6ns módnak, 9ns módnak és 12ns módnak megfelelő vágási frekvenciák az impulzusszélesség üvegvágásra gyakorolt hatásának tesztelésére szolgálnak.
Kísérletekkel megállapíthatjuk, hogy az élösszeomlás átlagos és maximális értéke 9ns-nál a legjobb, ezt követi a 6ns, amely szintén jó élösszeomlási teljesítménnyel rendelkezik. A 12 n-es élösszeomlás átlagos és maximális értéke valamivel nagyobb. Ennek az az oka, hogy a hő felhalmozódása 12 n-en éles összeomlást okoz. A megfelelő egyszeri impulzus energia és csúcsteljesítmény fontos hatással van az élösszeomlás szabályozására. A magasabb egyimpulzus-energia és a magasabb csúcsteljesítmény azonos impulzusszélesség mellett jobb feldolgozási hatást eredményez.
②Az ismétlési gyakoriság hatása az üvegfúrásra
Kísérletekkel megállapítható, hogy ha az ismétlési gyakoriság a vágási frekvencia, akkor a feldolgozási hatékonyság a legmagasabb, a feldolgozási idő lecsökken a hőfelhalmozódás csökkentése érdekében, és az élforgácsolás a legkisebb a 90%-hoz és 110%-hoz képest. Ha a frekvencia a vágási frekvencia alatt van, az átlagos kimeneti teljesítmény alacsony, ami alacsony hatásfokot eredményez. Ha a frekvencia a vágási frekvencia felett van, az egyetlen impulzus energiája és a csúcsteljesítmény csökken, ami alacsony hatásfokot eredményez.
③ Az erő hatása az üvegfúrásra
A lézer ereje befolyásolja a feldolgozás hatékonyságát és idejét. A lézerteljesítmény hatékonyságra gyakorolt jelentős hatásának további feltárása érdekében a kísérlet ugyanazokat a paramétereket használja, hogy csak a teljesítmény százalékát változtassa meg. A paraméterek 9ns mód 280k frekvenciaként vannak kiválasztva, és a teljesítmény százalékos értéke 70%, 80%, 90%. 10 mm átmérőjű lyuk fúrásának hatékonyságát 3 mm vastag fehér üvegbe tesztelik.
Kísérletekkel megállapítható, hogy az átlagos teljesítmény növekedésével a lézer csúcsteljesítménye nő, és az azonos vastagságú és átmérőjű furatok fúrásához szükséges idő csökken.
02 Speciális lézeres fúrási kísérlet
A lézer a lézersugarat adja ki, a galvanométer motor pedig nagy sebességű mozgással valósítja meg a lézersugár nagy sebességű mozgását, majd az F-Theta lencsén keresztül a munkatartományba fókuszálja. Ez a feldolgozási módszer kényelmes, szabályozható és szabályozható, és versenyképes megoldást kínál a berendezések automatizált feldolgozására és integrált integrálására.
03 Kísérlet különböző vastagságú üvegek fúrásával
Az üvegfúró iparban a hatékonyság javítása és a költségek csökkentése általános törekvés. Az iparág fájdalmas pontjainak és nehézségeinek megoldása a Jept lankadatlan fejlesztési célja. A nagyobb egyimpulzus-energia és a magasabb csúcsteljesítmény jelentősen javítja a feldolgozási hatékonyságot.
04 JPT M8 sorozatú lézerek
A JPT M8 sorozatú lézerek fő oszcillátoros teljesítményerősítő MOPA struktúrát használnak. 2021-es indulása óta többszörös iteráción, frissítésen és optimalizáláson esett át, valamint különféle teljesítményszintű lézereket fejlesztettek ki különböző alkalmazásokhoz. A közepes és kis teljesítményű lézerek (például 20 watt és 50 watt) alkalmasak hőérzékeny anyagok felületkezelésére és maratására. A közepes és nagy teljesítményű lézerek (100 watt és 300 watt között) jól teljesítenek a nagy hatékonyságú és igényes alkalmazásokban, mint például a mélyvágás, mélygravírozás és üvegmázolás.
A JPT M7 sorozat önállóan állítható impulzusfrekvencia funkciójának fenntartása mellett az M8 sorozat az impulzuscsúcsteljesítmény és a sugárminőség optimalizálására összpontosít. Ez a sorozat nagy teljesítményű munkakörülmények között is kiváló sugárminőséget képes megőrizni, akár 300 kW-os csúcsteljesítménnyel. A hatékony M8 sorozatú lézerek új és hatékony feldolgozási módszert hoztak az ipari automatizálási feldolgozás területén.
05 Összetett anyagtulajdonságok alkalmazása
Az M8-as sorozatú high-peak lézer jellemzői alapján olyan hatások érhetők el, amelyeket a hagyományos infravörös szálas lézerek nem tudnak elérni, például a műanyagokon történő jelölés. Sok elterjedt műanyagtípus létezik. Általában az 1064 nm-es infravörös szálas lézerek alkalmatlanok a műanyagok jelölésére. Általában UV szilárd lézereket vagy CO2 lézereket használnak. A magas csúcsú lézerek alacsony hőmérsékletű jellemzői azonban lehetővé teszik ezt a jelölést.
A hagyományos kontaktus-feldolgozásban előforduló különféle problémákhoz képest a nagy csúcsú és nagy teljesítményű lézer érintésmentes feldolgozási módszere jelentős előnyökkel rendelkezik. Bár a kezdeti beruházás nagyobb, a későbbi feldolgozás stabilabb, és kevesebb folyamatos beruházást igényel. A komplex anyagtulajdonságokkal és fizikai tulajdonságokkal rendelkező feldolgozási alkalmazásoknál a JPT M8 sorozatú high-peak lézer kiváló sugárminőségének és állítható paraméterválasztásának köszönhetően könnyen kezeli és kiváló minőségben tudja befejezni a folyamatot.
