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加工有机玻璃的激光机切割技术研究
泉源: AnyBody | 日期: 2012-04-20 | 点击: 6229 | 打印本页 | 返回列表  

    加工有机玻璃的激光机切割速度快、精度下,定位正确。可生产工艺礼品、面板镜片机箱、模子玩具、告白灯箱招牌展现用品、包装盒等。 

①切割结果好:切口不消水扔,异常润滑、亮光,没有锯齿纹,可一次性切割压克力厚度20mm  

②激光管质量好、寿命少:国产机中最好的激光管,不只机能稳固,寿命也很长(约8~14个月),功率85W,包用半年 

③整机机能卓着:可天天24小时一连不停机事情,台湾原装导轨,准确耐用 

④切割速度快:如用于切割3mm厚度的压克力板材粤铭激光行业运用解决方案 

    激光应用于切割和焊接薄金属板已有30年了,经由过程聚焦光束部分天加热质料。这种方法灵活性好,经济效益下,正在许多产业应用领域大放异彩。实在玻璃有比金属更低的热传导,以是激光应当能够水到渠成天应用于玻璃的切割。事实上,一些公司早在70年月即最先生长成套体系,事先运用的是千瓦输出功率程度的CO2激光器。然则,由于功率程度下,对玻璃形成不容忽视的热影响,致使熔化部分质料,以是事先的激光切割手艺难以包管整洁、腻滑的切割边沿,正在很多运用场所中,仍旧需求打磨切割边沿。同时,事先CO2激光器的价钱异常高贵,令人生畏。粤铭激光行业解决方案 

    激光引致星散 

    最近,一些工程职员和学者发明了运用较低功率的激光器使玻璃星散,同时纰谬玻璃形成熔化等热影响的玻璃切割要领。这种方法说来庞大,触及细节手艺许多,其基本原理是应用激光引致的应力使玻璃"星散"。时期,得益于封离型CO2激光器手艺的生长和成熟,激光切割玻璃手艺更显得经济、适用。 

    正在我们的研讨中,运用均匀输出功率为150W的CO2激光器(Coherent公司的K-150型),经由过程聚焦光路正在玻璃外面构成椭圆型的聚焦点,椭圆的聚焦核心包管了激光能量正在切割线两侧的匀称的和最优化的散布。玻璃猛烈天吸取10.6微米的激光,以是险些所有的激光能量皆被玻璃外面15微米吸取层所吸取,相对玻璃外面挪动激光光点构成所需的切割线。挑选适宜的挪动速度,包管既有充足的激光热量正在玻璃上构成部分的应力纹样散布(设定的切割线),同时又不会将玻璃熔化。 

    激光切割中另一个要害部件是淬火气(火)嘴,跟着激光光点的挪动,淬火气(火)嘴将冷空气(火)吹到玻璃外面,对受热地区停止快速淬火,玻璃将沿着应力最大的偏向发生断裂,从而将玻璃沿着设定的偏向星散。粤铭激光雕刻机切割机打标机 

需求阐明的是,为了激发玻璃发生断裂,需求起首用机器法正在切割线的出发点划出细小的肇端裂缝。 

挑选差别的激光功率、光点扫描速度等加工参数,应力引致的断裂深度可达100微米到数毫米,意味着运用激光法可一步切割深度为100微米到数毫米的玻璃。 

    由于这个历程依赖于热致机器应力,断裂深度和切割速度取质料自己的膨胀系数很有干系。一般说来,适用于激光法停止切割的玻璃的膨胀系数最小应为3.2x10-6K-1,所幸的是,多半一般玻璃皆知足这个要求。 

    取传统的机器切割法相比,这类新的要领有几个主要的长处。起首,那是一步便可完成的、枯燥的加工历程。边沿润滑整洁,不需要后续的干净和打磨。而且,激光引致的星散历程发生下强度、天然回火的边沿,没有细小裂缝。运用这种方法,制止了弗成预感的裂缝和残缺,低落了次品率,进步了产量。边沿质量 

    定性天形貌正在一张1.5毫米薄的玻璃片上三个差别的切痕之间的静态差别。玻璃切割的边沿清洁没有裂片和裂缝,不需要后续处置惩罚工序。由于激光黑白打仗东西,没有东西的磨损题目,从而可包管连续、匀称的切割厚度和边沿质量。作为对照,3(b)显现了运用金属轮停止切割的边沿,能够看到沿着切割线存在种种剩余张力成份。3(c)是金刚石砂轮切割的效果,可看到许多细小的裂缝,关于很多运用来讲,需求打磨切割边沿。 

    为了定量天评价边沿质量,凭据ISO3274,应运用Stylus表面测量仪对激光切割的边沿停止丈量。威望丈量显现,均匀粗拙度(Ra)小于0.5微米。 

    边沿强度 

    由于边沿质量优异,和加热/淬火历程中的天然回火效应,激光切割的边沿强度异常下。Jena的Otto-Schott-Insititut研讨  所凭据DIN5230011参数做了自力的测试,相干数据已公然公布。接纳这类新方法,取机器法加工后又打磨的样品比拟,边沿强度进步了30%阁下。 

    厚度和切割速度 

    限定切割速度的有3个身分:玻璃的厚度、质料的热膨胀系数、和激光器的输出功率。正在这个测试中,我们运用150W输出功率的CO2激光器切割a=7.2 x 10-6、厚度为1.1mm的玻璃,直线切割,速度为500mm/秒。作为对照,硬质金属轮切割一样厚度同种玻璃的速度可达1500mm/秒。然则,纵然是正在注意速度的运用中,这类差别也将被激光切割所带来的经济性和质量上风所补充。同时,我们皆信赖,进一步的加工历程优化和接纳更高输出功率的激光器停止切割都邑轻易天将加工速度进步2至3倍。 

    曲线切割 

    由于裂缝是准确天沿着激光光束所划出的陈迹,激光引致的星散能够切划出异常准确的曲线图案。事实上,我们所做的实行也证实了不管直线或是曲线,激光切割皆能一连天、准确天完成设定图案,重复性可达+50μm。以是激光能够停止曲线和三维图形的准确切割。粤铭激光行业运用解决方案 

    运用 

    久远来讲,激光引致的星散手艺将正在很多玻璃的切割运用中庖代机器法。近期,激光切割已正在下述的三个应用领域中显现壮大的技术优势,它们是:CRTS,平板显现,和汽车的风挡玻璃等的切割等。 

    有些运用需求对玻璃停止特别的后续处置惩罚,好比,某些安全玻璃元件须经温度软化处置惩罚,和多半带硅镀层的平板显示器元件必需经由温度退火等。激光引致分离法也合营这些特别的后处置惩罚,我们用激光法切割了100个4mm薄的玻璃片,正在特别热处理历程中,没有一片被损坏。

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