Laserski indukovana tehnologija razdvajanja
Nedavno je, zahvaljujući napretku performansi lasera s ugljičnim dioksidom, izašla ekonomična i praktična nova tehnologija laserske obrade za rezanje stakla. Inženjeri i tehničari su pronašli metodu rezanja - korištenjem lasera male snage za odvajanje stakla bez topljenja i drugih termičkih efekata. Ovo je laserski indukovana tehnologija razdvajanja. Njegov osnovni princip je "razdvajanje" stakla korištenjem naprezanja uzrokovanog laserom.
Utvrđeno je da se korištenjem lasera s ugljičnim dioksidom prosječne izlazne snage od 150 vati na površini stakla formira eliptična žarišna točka fokusiranjem optičkog puta kroz sočivo, kako bi se osiguralo da energija lasera formira ujednačenu i optimalnu raspodjela na obje strane linije rezanja. Zbog karakteristika apsorpcije stakla na laser, skoro svu svjetlosnu energiju apsorbira površina od 15 mikrona na površini stakla. Pomicanjem fokusa može se formirati potrebna linija rezanja. Sve dok se usvoji odgovarajuća brzina kretanja, može se postići idealan efekat rezanja, koji može potpuno rezati bez topljenja ivice proreza.
Tehnički detalji na koje treba obratiti pažnju
Da bi se staklo razbilo, prije rezanja potrebno je mehaničkom metodom nacrtati malu početnu pukotinu na početnoj tački linije rezanja.
Ključna komponenta u laserskom rezanju je gasna mlaznica za gašenje. Kada se fokusna svjetlosna tačka pomjeri, gas za gašenje kroz mlaznicu ubacuje hladni zrak u zagrijanu površinu staklene površine i brzo ga gasi. Nakon takvog tretmana, staklo će se lomiti duž pravca maksimalnog naprezanja, odnosno unapred zadatog pravca rezanja i na kraju ostvariti odvajanje stakla prema putanji rezanja.
Odabrana snaga lasera i brzina skeniranja svjetlosne mrlje su različite, a različita je i dubina loma uzrokovana stresom, koja se kreće od 100 mikrona do nekoliko milimetara. Stoga se ovom metodom može odjednom rezati staklo debljine od 100 mikrona do nekoliko milimetara. Osim snage lasera i brzine rezanja, dubina loma je također usko povezana s koeficijentom ekspanzije samog materijala. Uopšteno govoreći, za staklo rezano metodom laserski inducirane separacije, minimalni koeficijent ekspanzije trebao bi dostići 3,2x10-6k-1. Ovo nije vrlo visok prag, jer većina običnih naočara ispunjava ovaj zahtjev.
Glavne prednosti laserskog odvajanja
U poređenju sa tradicionalnom metodom mehaničkog rezanja, laserski indukovana metoda razdvajanja ima nekoliko izvanrednih prednosti. Prvo, sečenje se može završiti u jednom koraku, a proces rezanja je suv bez tečnosti za rezanje; Drugo, ivice rezanog stakla su glatke i uredne, bez naknadnog čišćenja i poliranja; Štaviše, proces odvajanja izazvan laserom proizvodi visoko čvrste, prirodno kaljene ivice, koje neće proizvesti sitne pukotine; Konačno, laserski indukovana metoda razdvajanja koristi se za rezanje stakla, čime se izbjegavaju neočekivane pukotine i lomovi, smanjuje se stopa kvarova i učinkovito poboljšava izlaz i kvalitet.