Tecnologia di separazione indotta dal laser
Recentemente, grazie ai progressi delle prestazioni del laser ad anidride carbonica, è uscita una nuova tecnologia di lavorazione laser economica e pratica per il taglio del vetro. Ingegneri e tecnici hanno trovato un metodo di taglio, utilizzando un laser a bassa potenza per separare il vetro senza fondere e altri effetti termici. Questa è la tecnologia di separazione indotta dal laser. Il suo principio di base è quello di "separare" il vetro sfruttando la sollecitazione causata dal laser.
Si è constatato che utilizzando un laser ad anidride carbonica con una potenza di uscita media di 150 watt, sulla superficie del vetro si forma un punto focale ellittico focalizzando il percorso ottico attraverso la lente, in modo da garantire che l'energia laser formi un uniforme e ottimale distribuzione su entrambi i lati della linea di taglio. A causa delle caratteristiche di assorbimento del vetro al laser, quasi tutta l'energia luminosa viene assorbita dall'area di 15 micron sulla superficie del vetro. Spostare la messa a fuoco può formare la linea di taglio richiesta. Finché viene adottata la velocità di movimento appropriata, è possibile ottenere l'effetto di taglio ideale, che può tagliare completamente senza fondere il bordo della fessura.
Dettagli tecnici che richiedono attenzione
Per provocare la rottura del vetro, è necessario tracciare una piccola crepa iniziale nel punto di partenza della linea di taglio con metodo meccanico prima del taglio.
Un componente chiave nel taglio laser è l'ugello del gas di tempra. Quando il punto luminoso di messa a fuoco si sposta, il gas di spegnimento soffia l'aria fredda nell'area riscaldata della superficie del vetro attraverso l'ugello e lo spegne rapidamente. Dopo tale trattamento, il vetro si romperà lungo la direzione di massima sollecitazione, cioè la direzione di taglio preimpostata, e realizzerà infine la separazione del vetro secondo il percorso di taglio.
La potenza del laser selezionato e la velocità di scansione del punto luminoso sono diverse, così come è diversa la profondità della frattura causata dallo stress, che va da 100 micron a pochi millimetri. Pertanto, con questo metodo, è possibile tagliare contemporaneamente vetro con uno spessore da 100 micron a pochi millimetri. Oltre alla potenza del laser e alla velocità di taglio, anche la profondità della frattura è strettamente correlata al coefficiente di dilatazione del materiale stesso. In generale, per il vetro tagliato con metodo di separazione indotto dal laser, il coefficiente di espansione minimo dovrebbe raggiungere 3.2x10-6k-1. Questa non è una soglia molto alta, perché la maggior parte degli occhiali ordinari soddisfa questo requisito.
Principali vantaggi della separazione indotta dal laser
Rispetto al tradizionale metodo di taglio meccanico, il metodo di separazione indotto dal laser presenta numerosi vantaggi eccezionali. Innanzitutto, il taglio può essere completato in un'unica fase e il processo di taglio è a secco senza fluido da taglio; In secondo luogo, i bordi del vetro tagliato sono lisci e netti, senza successiva pulizia e lucidatura; Inoltre, il processo di separazione indotto dal laser produce bordi ad alta resistenza, temperati naturalmente, che non produrranno minuscole crepe; Infine, per tagliare il vetro viene utilizzato il metodo di separazione indotto dal laser, che evita crepe e rotture impreviste, riduce il tasso difettoso e migliora efficacemente la produzione e la qualità.