Стъкло е важен индустриален материал, използван в много индустрии на националната икономика, като автомобилостроенето, строителството, медицинските, дисплеите, електронните продукти, малките оптични филтри, които са малки от няколко микрона, стъклените субстрати за плоски дисплеи от лаптопи. Големи стъклени листове, използвани в големи производствени области като автомобилната индустрия или строителната индустрия.
Забележителната черта на стъклото е твърда и крехка, което води до големи трудности при обработката. Конвенционалните методи за рязане на стъкло използват карбид или диамантени инструменти и се използват широко в много приложения. Процесът на рязане е разделен на две стъпки. Първо, стъклото е направено от диамантен накрайник или карбидно колело, за да се създаде пукнатина по повърхността на стъклото; след това втората стъпка е механично разделяне на стъклото по линията на пукнатината.
Въпреки това, съществуват някои недостатъци при писането и рязането, използвайки този метод. Отстраняването на материала може да доведе до образуването на отломки, отломки и микро-пукнатини, което намалява силата на режещия ръб и изисква по-нататъшен процес на почистване. Дълбоките пукнатини, причинени от този процес, обикновено не са перпендикулярни на стъклената повърхност, тъй като разделителните линии, генерирани от механичните сили, обикновено не са перпендикулярни. Освен това, загубата на добив от механични сили, действащи върху тънкото стъкло, също е отрицателен фактор.
Тези недостатъци могат да бъдат подобрени чрез използване на стъклото без стрес и допълнително оптимизиране на инструментариума за сегментиране. Въпреки това, за системни противоречия между вертикалните линии на рязане и за предотвратяване на отломки / пукнатини по ръбовете, все още е невъзможно напълно да се избегнат. Развитието на лазерната технология доведе до решение на тези проблеми с качеството.
Лазерно писане и сегментиране
За разлика от конвенционалните механични режещи инструменти, енергията на лазерния лъч отрязва стъклото безконтактно. Тази енергия нагрява определена част от детайла до предварително зададена температура. Този бърз процес на нагряване е последван от бързо охлаждане, за да се създаде вертикална лента на напрежение вътре в стъклото, където се образува пукнатина или пукнатина. Тъй като пукнатините се генерират само от топлина, а не от механични причини, няма остатъци или микропукнатини. Следователно интензитетът на лазерно изрязания ръб е по-силен от конвенционалния писар и методите на сегментиране. Необходимостта от довършителни работи също е намалена или изобщо не е необходима. В допълнение, положението на появата на фрагменти от стъкло може напълно да се избегне.
За лазерното драскане повърхността на стъклото се изтегля на дълбочина приблизително 10 mm (приблизително 10% от дебелината на стъклото) под действието на нагряване на лазерния лъч и последващо охлаждане. Тогава стъклото може да бъде разделено по посока на писането. Тъй като техниката не произвежда никакви фрагменти от стъкло, се избягват и обичайните разкъсвания и ниска якост на режещите ръбове, а следващите процеси на полиране и шлифоване вече не са необходими. По-важното е, че обработеното по този метод стъкло е три пъти по-устойчиво на счупване, отколкото стъклото, разделено по конвенционалния метод. За стъкло с дебелина между 5 mm и 1 mm е възможно да се завърши цялостното рязане само в една стъпка. Сегментацията и последващото полиране, шлайфане, изплакване и др. Вече не са необходими. Якостта на режещия ръб може да бъде измерена чрез стандартизиран тест за огъване с четири точки от DIN-EN 843-1. Едно парче стъкло се прикрепя към двете ролки и се използва върху горната повърхност на стъклото от другите две ролки, за да се създаде желаната сила на огъване, при която стъклото може да бъде разделено на две части. Този тест се повтаря приблизително 100 пъти, за да се получи подходяща достоверна статистическа стойност за вероятността от сегментиране.
В повечето случаи, лазерното писане и рязане са избор за обработка с голям обем. Предимствата са висока скорост на обработка, висока точност и прости настройки на параметрите. Обаче, в случай на рязане на много различни линии и достатъчно време за обработка, цялостното рязане е по-привлекателен метод, тъй като има метод на сухо охлаждане и няма допълнителни стъпки на рязане. И в двата случая се произвеждат висококачествени режещи ръбове. Може да се види, че ако се използва лазерно рязане на стъкло, то може да спести време и да подобри качеството на обработката.
