Лазеры во многом превосходят обычные, механические процессы резки стекла. В то время как механическая резка стекла возможна только на очень низкой скорости, чтобы избежать структурных повреждений из-за микротрещин и напряжений, бесконтактное воздействие лазера существенно сокращает время обработки. Кроме того, в связи с износом механические компоненты требуют регулярного технического обслуживания с целью поддержания стабильно высокого уровня качества производственных компонентов. С лазером таких проблем нет.
Обработка стекла
Наиболее подходят для резки стекла ультракороткие лазерные импульсы: в связи с высокой пиковой мощностью они без труда обрабатывают стекло и гарантируют великолепное качество резки. Помимо источника излучения важную роль играет оптимальный канал хода луча. Канал хода луча вдоль оси луча — пример новейших достижений оптических технологий, обеспечивающих оптимальную производственную скорость и, следовательно, экономичность резки стекла. Эта предварительная разработка TRUMPF освоила третье измерение канала хода луча, что позволяет точно адаптировать луч к характеристикам прозрачного материала.
Наибольшая интенсивность обычного, немодифицированного луча лазера сосредоточена в фокусе, т.е. намного выше порога снятия слоев материала. На это расходуется много энергии. Основное назначение канала хода луча — найти оптимальное распределение интенсивности излучения, чтобы повысить эффективность процесса. Вместо того чтобы концентрировать наибольшую интенсивность в очень маленьком пространстве фокуса луча, интенсивность излучения равномерно распределяется по оси луча, что позволяет достичь максимальной эффективности. За счет этого оптимизируется подача луча лазера (и экономичность процесса): подача возрастает на несколько порядков, вплоть до 1 метра в секунду и более.
Выводы. Выбор подходящих параметров лазера, например, энергии импульса, скорости наложения и повтора импульсов, предотвращает возникновение микротрещин, что позволяет отказаться от затратной последующей обработки.
Материал | Стекло |
Обычный метод | Механическое и химическое травление |
Проблема | Обработка без повреждений |
Лазер | TruMicro 6020 HE |
Длина волны | 1030 нм / 515 нм |
Оптическая система | TOP Cleave |
Макс. энергия импульса | 2 мДж / до 8 мДж в режиме Burst |
Скорость | 100 –1000 мм/с, в зависимости от метода и геометрии |
Преимущество | Обработка без повреждений, без последующей обработки, без износа инструмента за счет бесконтактного принципа, возможность изготовления любой геометрии с минимальной коррекцией, универсальность |