Latar belakang terkini pemrosesan pengeboran kaca
Kaca memiliki transparansi dan stabilitas kimia yang baik dan banyak digunakan dalam kehidupan. Di bidang kaca khusus seperti medis, kimia, fotovoltaik, dll., dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, permintaan juga meningkat dari tahun ke tahun. Berikut ini adalah beberapa klasifikasi kaca umum dan karakteristik pemrosesannya:
1. Kaca soda kapur, kaca ultra-putih dan kaca K9
● Kaca soda kapur (kaca biasa)
● Kaca ultra-putih (kaca rendah zat besi)
● Kaca K9
Jenis kaca ini memiliki ketangguhan dan kekerasan yang baik dan cocok untuk mengebor lubang dengan ketebalan 0-20mm.
2. Kaca borosilikat tinggi dan kaca kuarsa
Kaca borosilikat tinggi: kinerja transmisi cahaya yang sangat baik dan koefisien ekspansi termal yang sangat rendah.
● Kaca kuarsa: umum digunakan dalam lensa optik, dengan kekerasan yang sangat tinggi.
Saat memproses jenis kaca ini, metode ekspansi dan kontraksi termal atau metode pemisahan laser biasanya digunakan. Dengan terus berkembangnya teknologi laser, pengeboran kaca laser secara bertahap telah menjadi opsi pemrosesan baru. Untuk pemrosesan kaca dengan kekerasan tinggi, diperlukan laser dengan daya puncak tinggi.
3. Kaca tempered
Kaca tempered adalah kaca prategang yang membentuk tekanan tekan pada permukaan melalui metode kimia atau fisika, sehingga meningkatkan kekuatan dan daya dukung kaca. Ketahanannya terhadap tekanan angin, ketahanan terhadap dingin dan panas, serta ketahanan terhadap benturan semuanya ditingkatkan. Namun, kaca tempered tidak dapat dipotong setelah diproses. Saat kaca tempered pecah, pecahannya adalah partikel tumpul berbentuk sarang lebah, yang mengurangi bahaya bagi tubuh manusia.
Berbagai jenis kaca memiliki kelebihan dan persyaratan pemrosesannya sendiri dalam berbagai skenario aplikasi. Memilih metode dan alat pemrosesan yang tepat adalah kunci untuk memastikan kualitas pemrosesan.
Keuntungan pengeboran kaca laser
Pengeboran kaca merupakan mata rantai utama dalam produksi kaca dan pemrosesan mendalam, dan pentingnya hal ini sudah jelas. Saat ini, proses pemotongan kaca tradisional terutama mencakup pemotongan CNC dengan alat dan pemotongan CNC dengan jet air. Bagi perusahaan kecil atau perusahaan dengan anggaran terbatas, kedua metode pemotongan tradisional ini sulit untuk dipromosikan dan digunakan karena biayanya yang tinggi.
Sebagai pemrosesan nonkontak, pengeboran kaca laser menggunakan sinar laser berdensitas energi tinggi yang terfokus untuk melelehkan atau bahkan menguapkan kaca. Laser menggunakan transmisi cahaya kaca untuk fokus pada lapisan bawah kaca, dan memindai dengan kecepatan tinggi melalui galvanometer 2.5D untuk menghilangkan lapisan kaca demi lapisan dari bawah ke atas, dan dapat memproses berbagai ketebalan dan jenis kaca. Selain investasi biaya awal, pemotongan kaca laser tidak memerlukan biaya bahan habis pakai berikutnya, dan secara bertahap menjadi pilihan penting bagi industri pemrosesan kaca.
Kali ini, laser JPT YDFLP-M8-200-SW-V2, dengan galvanometer 2.5D, dan sistem perangkat lunak dan perangkat keras pemotongan tiga dimensi digunakan untuk eksperimen, yang dapat mencapai lubang bundar konvensional atau pelubangan dan pemotongan kaca berbentuk khusus. Dibandingkan dengan pengeboran mekanis tradisional, sistem ini memiliki efisiensi pemrosesan yang tinggi, biaya perawatan yang rendah, dan dampak termal yang kecil.
01 Efek parameter laser pada pengeboran kaca
① Efek lebar pulsa pada pengeboran kaca
Berikut ini adalah percobaan pengeboran pada kaca ultra-putih. Diameter lingkaran adalah 10 mm dan ketebalannya 3 mm. Frekuensi pemotongan yang sesuai dengan mode 6ns, mode 9ns, dan mode 12ns digunakan untuk menguji efek lebar pulsa pada pemotongan kaca.
Melalui percobaan, kita dapat menyimpulkan bahwa nilai rata-rata dan maksimum keruntuhan tepi pada 9ns adalah yang terbaik, diikuti oleh 6ns, yang juga memiliki kinerja keruntuhan tepi yang baik. Nilai rata-rata dan maksimum keruntuhan tepi pada 12ns sedikit lebih besar. Alasannya adalah akumulasi panas menyebabkan keruntuhan tepi pada 12ns. Energi pulsa tunggal dan daya puncak yang tepat memiliki pengaruh penting dalam mengendalikan keruntuhan tepi. Energi pulsa tunggal yang lebih tinggi dan daya puncak yang lebih tinggi pada lebar pulsa yang sama memiliki efek pemrosesan yang lebih baik.
②Pengaruh frekuensi pengulangan pada pengeboran kaca
Melalui percobaan, dapat disimpulkan bahwa ketika frekuensi pengulangan adalah frekuensi batas, efisiensi pemrosesan adalah yang tertinggi, waktu pemrosesan dikurangi untuk mengurangi akumulasi panas, dan chipping tepi adalah yang terkecil dibandingkan dengan 90% dan 110%. Ketika frekuensi di bawah frekuensi batas, daya keluaran rata-rata rendah, sehingga menghasilkan efisiensi yang rendah. Ketika frekuensi di atas frekuensi batas, energi pulsa tunggal dan daya puncak menurun, sehingga menghasilkan efisiensi yang rendah.
③ Pengaruh daya pada pengeboran kaca
Daya laser memengaruhi efisiensi dan waktu pemrosesan. Untuk lebih mengeksplorasi pengaruh signifikan daya laser terhadap efisiensi, percobaan menggunakan parameter yang sama untuk mengubah persentase daya saja. Parameter dipilih sebagai mode 9ns frekuensi 280k, dan persentase daya ditetapkan menjadi 70%, 80%, 90%. Efisiensi pengeboran lubang berdiameter 10 mm pada kaca putih setebal 3 mm diuji.
Melalui percobaan, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi daya rata-rata, semakin tinggi pula daya puncak laser, dan semakin singkat pula waktu yang dibutuhkan untuk mengebor lubang dengan ketebalan dan diameter yang sama.
02 Eksperimen pengeboran berbentuk khusus laser
Laser mengeluarkan sinar laser, dan motor galvanometer mewujudkan gerakan sinar laser berkecepatan tinggi melalui gerakan berkecepatan tinggi, lalu memfokuskannya ke dalam rentang kerja melalui lensa F-Theta. Metode pemrosesan ini praktis, dapat dikontrol, dan disesuaikan, serta memberikan solusi kompetitif untuk pemrosesan otomatis dan integrasi peralatan yang terintegrasi.
03 Percobaan pengeboran kaca dengan ketebalan berbeda
Dalam industri pengeboran kaca, peningkatan efisiensi dan pengurangan biaya merupakan tujuan umum. Memecahkan masalah dan kesulitan industri adalah tujuan pengembangan Jept yang tak henti-hentinya. Energi pulsa tunggal yang lebih besar dan daya puncak yang lebih tinggi secara signifikan meningkatkan efisiensi pemrosesan.
04 Laser Seri JPT M8
Laser seri JPT M8 menggunakan struktur penguat daya osilator induk MOPA. Sejak diluncurkan pada tahun 2021, laser ini telah mengalami beberapa iterasi, peningkatan, dan pengoptimalan, serta telah mengembangkan laser dengan berbagai tingkat daya untuk berbagai aplikasi. Laser daya sedang dan rendah (seperti 20 watt dan 50 watt) cocok untuk perawatan permukaan dan pengetsaan bahan yang sensitif terhadap panas. Laser daya sedang dan tinggi (100 watt hingga 300 watt) bekerja dengan baik dalam aplikasi dengan efisiensi tinggi dan permintaan tinggi seperti pemotongan dalam, pengukiran dalam, dan pelapisan kaca.
Sambil mempertahankan fungsi frekuensi pulsa yang dapat disesuaikan secara independen dari seri JPT M7, seri M8 telah berfokus pada pengoptimalan daya puncak pulsa dan kualitas sinar. Seri ini masih dapat mempertahankan kualitas sinar yang sangat baik dalam kondisi kerja berdaya tinggi, dengan daya puncak hingga 300KW. Laser seri M8 yang efisien telah menghadirkan metode pemrosesan yang baru dan efisien ke bidang pemrosesan otomasi industri.
05 Aplikasi sifat material kompleks
Berdasarkan karakteristik laser puncak tinggi seri M8, beberapa efek yang tidak dapat dicapai oleh laser serat inframerah biasa dapat dicapai, seperti penandaan pada plastik. Ada banyak jenis plastik yang umum. Biasanya, laser serat inframerah 1064nm dianggap tidak cocok untuk penandaan pada bahan plastik. Laser padat UV atau laser CO2 umumnya digunakan. Namun, karakteristik panas rendah dari laser puncak tinggi memungkinkan penandaan ini.
Dibandingkan dengan berbagai masalah yang ada dalam pemrosesan kontak tradisional, metode pemrosesan nonkontak laser berpuncak tinggi dan berdaya tinggi memiliki keunggulan yang signifikan. Meskipun investasi awal lebih besar, pemrosesan selanjutnya lebih stabil dan memerlukan lebih sedikit investasi berkelanjutan. Dalam aplikasi pemrosesan dengan sifat material dan sifat fisik yang kompleks, laser berpuncak tinggi seri JPT M8 dapat dengan mudah menangani dan menyelesaikan proses dengan kualitas tinggi karena kualitas sinar yang sangat baik dan pemilihan parameter yang dapat disesuaikan.
