برش شیشه: عملکرد برجسته دستگاه برش لیزری
تفاوت برش لیزری شیشه با روش‌های سنتی برش شیشه در چیست؟
برش سنتی شیشه
در فرآیند سنتی برش شیشه، سه روش رایج در تولید صنعتی شامل برش CNC، برش واترجت و برش با چرخ برش هستند.
برش واترجت: این روش با استفاده از تجهیزات فشار قوی، ترکیبی از آب و شن سخت را با سرعت بالا به سطح شیشه می‌پاشد. این فرآیند امکان ایجاد برش‌های منحنی و سوراخ‌کاری دقیق را فراهم می‌کند. اما مصرف بالای آب و شن، هزینه زیاد و تأثیرات منفی زیست‌محیطی از معایب این روش محسوب می‌شوند.
برش با چرخ برش: در این روش، یک چرخ برش روی شیشه خط می‌اندازد و سپس با اعمال فشار مکانیکی، شیشه شکسته می‌شود. این روش ارزان و ساده است اما لبه‌های ناهموار و لبه‌های شکسته بزرگی ایجاد می‌کند که برای برش‌های دقیق و ابعاد کوچک مناسب نیست. همچنین، ایمنی کارگران هنگام استفاده از این روش باید به دقت رعایت شود.
برش و پرداخت CNC: در این روش از دریل مخصوص با خنک‌کننده آبی برای ایجاد سوراخ و فرم‌دهی شیشه استفاده می‌شود. با این حال، نیاز به تعویض مکرر مته، هزینه بالا و زمان طولانی فرآیند از چالش‌های اصلی این روش است.
برش لیزری شیشه
با پیشرفت فناوری و افزایش استانداردهای دقیق و سخت‌گیرانه در کاربردهای شیشه، استفاده از لیزر در برش و سوراخ‌کاری شیشه روزبه‌روز در حال توسعه است. برش لیزری شیشه به دو روش اصلی تقسیم می‌شود: برش لیزری شیشه و سوراخ‌کاری لیزری شیشه.
برش لیزری شیشه معمولاً با استفاده از لیزرهای پیکوثانیه‌ای انجام می‌شود که دارای پالس‌های فوق‌العاده کوتاه و توان لیزری بالا هستند. در مقابل، سوراخ‌کاری لیزری شیشه را می‌توان با دستگاه‌های لیزری معمولی نیز انجام داد. انتخاب منبع نور لیزر باید با توجه به نوع کاربرد، هزینه، بهره‌وری و کیفیت نهایی انجام شود تا تعادل مناسبی بین این فاکتورها برقرار گردد.
آیا شیشه سکوریت را می‌توان با لیزر برش داد؟
بله، اما برش شیشه سکوریت نیاز به لیزر پیکوثانیه‌ای دارد، زیرا پالس‌های نانوثانیه‌ای قادر به انجام این کار نیستند. دستگاه‌های لیزری معمولی مانند لیزرهای MOPA می‌توانند انواعی از شیشه مانند شیشه سودالایم را برش دهند. شیشه سودالایم رایج‌ترین نوع شیشه در جهان است و 75٪ از تولید شیشه را شامل می‌شود. این نوع شیشه استاندارد در بیشتر محصولات مصرفی به کار می‌رود.
علاوه بر سودالایم، شیشه‌های بوروسیلیکات، سربی، آلومینوسیلیکات و فایبرگلاس نیز با لیزر قابل برش هستند. همچنین، شیشه‌های رنگی که برای دکوراسیون استفاده می‌شوند، با لیزر قابل برش‌اند، اما به دلیل ترکیبات خاص خود، بیشتر مستعد ترک و شکستگی هستند. برش لیزری علاوه بر این، می‌تواند شیشه‌های مقاوم‌شده در برابر حرارت، شیشه‌های سخت‌شده و شیشه‌های بازتابنده را نیز پردازش کند.
آیا لیزر فایبر می‌تواند شیشه را برش دهد؟
بله، لیزرهای فایبر در برش شیشه بسیار کارآمد هستند و در مقایسه با لیزرهای CO2، عملکرد بهتری در برش مواد بازتابنده دارند.
دستگاه برش شیشه با لیزر فایبر از الیاف نوری فعال برای تولید پرتو لیزر و یک فیبر انتقال‌دهنده برای هدایت آن به هد دستگاه برش استفاده می‌کند. این پرتو بسیار داغ و متمرکز، برش‌های تمیز و دقیقی روی شیشه با ضخامت‌های مختلف ایجاد می‌کند. کارایی و قدرت بالای این فناوری، آن را برای کاربردهای صنعتی و زیرساختی ایده‌آل ساخته است.
مزیت اصلی لیزر فایبر طول موج کوتاه‌تر نسبت به لیزر CO2 است که باعث افزایش کیفیت برش، سرعت بیشتر و جذب بهتر انرژی می‌شود. این دستگاه‌ها قابلیت تنظیم سرعت و طول موج را دارند، زمان خرابی را کاهش می‌دهند و مصرف انرژی و مواد را پایین می‌آورند، که در نتیجه، هزینه‌های عملیاتی کمتری دارند.
چگونه شیشه را با لیزر برش دهیم؟
طراحی مفهوم
اجرای برش‌های آزمایشی
ایجاد برش
تنظیمات مطلوب برای برش شیشه با لیزر
ChatGPT said:
قدرت لیزر: بسته به ضخامت و ساختار شیشه، باید از لیزری با قدرت بین 30W تا 800W برای برش شیشه استفاده کنید. این به دلیل این است که شیشه در طول موج عملیاتی خود، نور را به طور مؤثری جذب می‌کند.
سرعت برش: سرعتی که می‌توانید شیشه را با لیزر برش دهید، بستگی به ضخامت ماده دارد. با افزایش قدرت لیزر، می‌توانید شیشه‌ها را سریع‌تر برش دهید. به طور کلی، لیزر 80W برای برش شیشه با ضخامت 0.10 اینچ باید با سرعت حدود 15 اینچ در دقیقه (ipm) عمل کند.
مساحت کار: فضای کاری دستگاه لیزر اهمیت زیادی دارد. بسته به ابعاد ورق‌های شیشه‌ای که قصد استفاده از آن‌ها را دارید، باید انتخاب خود را برای دستگاه برش لیزر انجام دهید.
لنزها: برای کار با شیشه، از لنزهای دارای استاندارد ISO-10110 که مخصوص مواد بلوری و شیشه‌ای هستند استفاده کنید. برای برش شیشه با لیزر، نیاز به لنز با طول کانونی کوتاه و نقطه فوکوس عمیق دارید. این کار تضمین می‌کند که قطعه ضخیم شیشه به‌طور کامل توسط پرتو لیزر متمرکز روی نقطه‌ای کوچک پوشش داده شود. برای برش مؤثر شیشه، پیشنهاد می‌شود از لنز با طول کانونی 2 اینچ، عمق میدان 0.03 اینچ و اندازه نقطه 0.001 اینچ استفاده کنید.
سیستم تخلیه: هنگام برش شیشه با لیزر، به دلیل عدم وجود آلاینده‌ها، گرد و غبار یا گازهای قابل مشاهده تولید نمی‌شود. با این حال، عدم انتشار مواد قابل مشاهده به معنای بی‌خطر بودن آن‌ها نیست. بسته به افزودنی‌هایی که به ماده اضافه شده‌اند، سمیت بخارات تولید شده متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، هنگام برش شیشه‌های رنگی، بخارات تیره و قابل مشاهده تولید می‌شود. همیشه بهتر است که دستگاه برش لیزر خود را با یک سیستم تهویه قوی مجهز کنید تا بخارات تولید شده را سریعاً تخلیه کند و از خوردگی و لکه‌دار شدن قطعات دستگاه جلوگیری کند.
بهترین دستگاه برش شیشه با لیزر
دقت برش نهایی شیشه به‌طور عمده‌ای به دستگاهی که برای انجام این فرآیند استفاده می‌شود بستگی دارد. در اینجا یک دستگاه بسیار قدرتمند و کارآمد معرفی شده که لبه‌های برش دقیقی تولید می‌کند و همچنین نیاز به نگهداری حداقلی دارد.
دستگاه لیزر پیکوثانیه‌ای JPT با استفاده از یک محفظه دو لایه فشرده کار می‌کند و دارای طراحی اپتوالکترونیکی هوشمند است. این دستگاه قابلیت بالایی در سازگاری با محیط‌های صنعتی و انجام کارها بر اساس ویژگی‌های علمی مختلف دارد. شما می‌توانید از مدت زمان پالس حداقلی 6 پیکوثانیه استفاده کنید و نسخه‌ای با طول موج مادون قرمز یا فرابنفش دستگاه را خریداری کنید. برخی از ویژگی‌های برجسته دیگر آن شامل نرخ تکرار قابل تنظیم است که می‌تواند از یک شات به 1 مگاهرتز تغییر کند، حالت Burst و خروجی هماهنگ با موقعیت است. طول موج مرکزی دستگاه 1064 نانومتر/532 نانومتر/355 نانومتر است.
مزایا
- دستگاه برش لیزری شیشه لبه‌هایی با پایان طبیعی و سطحی بسیار صاف تولید می‌کند.
- نسبت به روش‌های سنتی برش شیشه، محصول تولید شده دارای استحکام شکست بالا بوده و نیاز به نگهداری کمی دارد.
- فرایندهای خودکار و کنترل‌شده با کامپیوتر امکان برش را فراهم می‌کنند و نتایج سریع و مقرون به‌صرفه‌ای به همراه دارند.
- شیشه با ضخامت‌های مختلف را می‌توان با لیزر به تقریباً هر شکلی برش داد. برای بسیاری از شرکت‌ها در صنایع مختلف، این روش برش انتخاب اصلی است زیرا سریع، تمیز، دقیق و قابل تنظیم است.
- دستگاه‌های برش لیزر صنعتی قادر به برش هر شکلی با بیشترین انعطاف‌پذیری هستند و جزئیات دقیق را با کوچک‌ترین قطعات و بالاترین دقت تولید می‌کنند.
- این دستگاه جزئیات دقیقی بر روی شیشه برش‌خورده با لیزر ایجاد می‌کند و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد زیرا مقدار زیادی از مواد هدر نمی‌رود.