Az üveget, mint fontos ipari anyagot a nemzetgazdaság számos iparágában használják, mint például háztartási gépek, szaniterek, dekoráció, elektronika, kézművesség, optika, építőipar, autóipar, fotovoltaikus ipar stb. Kicsi, mint néhány mikrométeres kis optikai szűrők, laptopok lapos kijelzői és olyan nagy, mint nagy méretű üvegpanelek, amelyeket olyan nagyipari gyártási területeken használnak, mint az autóipar, a fotovoltaikus és az építőipar.
Az üveg, mint jellemzően rideg anyag, jelentős nehézségeket okoz a feldolgozás során. Hagyományosan az üveget keményfém- vagy gyémántszerszámokkal vágják, és a vágási folyamat két lépésre oszlik. Először egy gyémánt hegyet vagy keményfém csiszolókorongot használnak, hogy repedést hozzanak létre az üvegfelületen; ezt követően mechanikus eszközökkel hasítják az üveget a repedésvonal mentén.
Az ezzel a módszerrel végzett beírásnak és vágásnak számos hátránya van; az anyag eltávolítása forgácsok, töredékek és mikrorepedések keletkezését eredményezi, amelyek rontják a vágott élek szilárdságát, és további tisztítási eljárást tesznek szükségessé. Az eljárás során keletkező mély repedések általában nem merőlegesek az üvegfelületre, mert a mechanikai erők hatására létrejövő elválási vonalak általában nem merőlegesek, és a vékony üvegre mechanikai erőhatások miatti hozamcsökkenés is negatív tényező.
Ezek a hiányosságok feszültségmentes üveg használatával és a hasítási folyamat további optimalizálásával javíthatók. A függőleges forgácsolási vonalak szisztematikus ellentmondása és az élforgácsok/repedések elkerülése azonban továbbra sem lehetséges teljesen. A lézertechnika fejlődése ezekre a minőségi problémákra kínál megoldást.
A hagyományos mechanikus vágószerszámokkal ellentétben a lézersugár energiája érintésmentesen vágja az üveget. Az energia a munkadarab egy meghatározott részét egy előre meghatározott hőmérsékletre melegíti fel. Ezt a gyors felmelegedési folyamatot azonnal követi a gyors lehűlés, amely függőlegesen orientált feszültségsávot hoz létre az üvegen belül, ami repedést eredményez ebben az irányban, repedés vagy repedés nélkül. Mivel a repedést csak hő okozza, nem pedig mechanikai okok, nem jelennek meg forgácsok vagy mikrorepedések.
A lézerrel vágott élek erősebbek, mint a hagyományos marási és hasítási módszerek, és csökken vagy megszűnik a simítás szükségessége. Ezenkívül teljesen elkerülhető az üvegtörés.
Lézeres vágás esetén az üveg felületét a lézersugár kb. 10 mm-es melegítésével, majd ezt követő hűtésével pontozzák, majd az üveg a bemetszés irányába hasítható. Mivel a lézeres technológia nem hoz létre üvegszilánkot, elkerülhető a gyakori sorja és a vágott élek csekély szilárdsága, és nincs szükség az ezt követő polírozási és csiszolási eljárásokra. Ráadásul az így megmunkált üveg akár háromszor törésállóbb, mint a hagyományos módszerekkel hasított üveg. 20 mm-es üvegvastagságig lehetőség van a teljes darab egy lépésben történő levágására. A hasítás és az azt követő polírozás, csiszolás és öblítés már nem szükséges. A vágott élek szilárdsága a DIN-EN 843-1 szabványos négypontos hajlítási tesztjével mérhető. Két hengerre egy üvegdarabot rögzítenek, az üveg felső felületén pedig további két hengerrel állítják elő a szükséges hajlítóerőt, amely alatt az üveg két részre osztható. A tesztet körülbelül 100-szor megismételtük, hogy megfelelő és megbízható statisztikai értékeket kapjunk a hasadás lehetőségére.
A legtöbb esetben a lézervágás a megfelelő választás a nagy volumenű üvegvágási eljárásokhoz. Előnye a nagy sebesség és precizitás, valamint az egyszerű paraméterezés. Azonban ahol sok különböző vonalat kell vágni, és a feldolgozási idő elegendő, a monolit vágás vonzóbb módszer a száraz hűtés és a további vágási lépések hiánya miatt. Mindkét esetben kiváló minőségű vágási él készül. Látható, hogy az üveg lézeres vágása kiválóan alkalmas arra, hogy időt takarítson meg, és egyben javítsa a feldolgozási minőséget.
Nem könnyű feladat egy új és bevált technológiát a high-tech termékek nagy volumenű gyártósorára átültetni. Megrendelői szempontból a technológia megvalósítása előtt egy automatizált, megbízható megoldásnak kell lennie, amely nem csak jól bevált, de gazdaságosnak is tekinthető. Az innovatív technológiák alkalmazása a gyakorlatban csak két esetben eredményes: egy új termék bevezetése új gyártási eszközöket igényel az innovatív tulajdonságok megvalósításához, vagy a gyártási költségek csökkentése érdekében a feldolgozási lépések számának csökkentésével, vagy a meglévő gyártás gazdaságos. nyomás, amelyet a termelési módszerek hatalmas fejlesztésével kell enyhíteni.
A síkképernyős kijelzőiparban öt évbe telt, amíg a lézervágási technológia elterjedése megtalálta a helyét a gyártósoron, feltéve, hogy több ezer órán át tartó alkalmazás-ellenőrzésen ment keresztül számos feldolgozósoron. Manapság gyakran fontolóra veszik új termékek gyártásakor, ahol fennáll az üvegtörés veszélye, vagy az elektronikai iparban üveget tartalmazó kommunikációs mobiltermékek vagy más olyan termékek gyártására, ahol vékony üveget tartalmazó törékeny alkatrészek, például érzékelők vannak. , érintőpanelek vagy üvegházak.
A feldolgozást gyakran pormentes környezetben végzik, például a biokémiai iparban, mivel ezek nagyon érzékenyek a hagyományos vágási vagy őrlési lépések során keletkező részecskékre. A termékvizsgálathoz például DNS-kóddal (biokémiai vonalkód) borított szubsztrátum anyagokat vagy lézeres lapokra vágott anyagokat használnak. A lézeres vágási technológia szempontjából a legígéretesebb alkalmazási ágazatok jelenleg a háztartási gépipar, a szaniteripar, a szoláris ipar és az autóipar.
Ahogy a lézertechnológia az évek során a fémfeldolgozó iparban fejlődött, az üvegfeldolgozás lézervágási technológiája is tovább fog fejlődni; a technológiát a hagyományos eszközöket felváltva a különböző termékek széles körben alkalmazzák majd.
Innovatív technológiaként a lézervágást a jövőben több üvegiparban fogják alkalmazni, mint például a háztartási gépek, szaniterek, dekoráció, elektronika, kézművesség, optika, építőipar, autóipar, fotovoltaikus és sok más iparágban. Az üveg lézeres vágásán kívül az üveg lézeres megmunkálására számos egyéb technológia létezik, amelyeket már népszerűsítenek és alkalmaznak, mint például a fúrás és letörés, valamint a bevonat eltávolítása.
