พื้นฐานปัจจุบันของการเจาะกระจก
กระจกมีความโปร่งใสและมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิต ในสาขาของกระจกพิเศษ เช่น ทางการแพทย์ เคมี โฟโตวอลตาอิก ฯลฯ ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความต้องการก็เพิ่มขึ้นทุกปี ต่อไปนี้คือการจำแนกประเภทกระจกทั่วไปและลักษณะการประมวลผล:
1. กระจกโซดาไลม์ กระจกอัลตราไวท์ และกระจก K9
● แก้วโซดาไลม์ (แก้วธรรมดา)
● กระจกขาวพิเศษ (กระจกเหล็กต่ำ)
● กระจก K9
กระจกประเภทนี้มีความเหนียวและแข็งดี เหมาะกับการเจาะรูที่มีความหนา 0-20 มม.
2. แก้วโบโรซิลิเกตสูงและแก้วควอทซ์
● กระจกโบโรซิลิเกตคุณภาพสูง: ประสิทธิภาพการส่งผ่านแสงที่ยอดเยี่ยม และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำมาก
● แก้วควอตซ์: นิยมใช้ในเลนส์ออปติก ซึ่งมีความแข็งสูงมาก
เมื่อประมวลผลกระจกประเภทนี้ มักจะใช้วิธีการขยายตัวและหดตัวด้วยความร้อนหรือวิธีแยกด้วยเลเซอร์ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีเลเซอร์ การเจาะกระจกด้วยเลเซอร์จึงค่อยๆ กลายเป็นตัวเลือกการประมวลผลใหม่ สำหรับการประมวลผลกระจกที่มีความแข็งสูง จำเป็นต้องใช้เลเซอร์กำลังสูงสุดสูง
3.กระจกนิรภัย
กระจกนิรภัย คือ กระจกที่ผ่านการอัดแรง ซึ่งจะสร้างแรงกดบนพื้นผิวด้วยวิธีการทางเคมีหรือฟิสิกส์ จึงทำให้กระจกมีความแข็งแรงและสามารถรับน้ำหนักได้ดีขึ้น ทนต่อแรงลม ทนต่อความเย็นและความร้อน และทนต่อแรงกระแทกได้ดียิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม กระจกนิรภัยไม่สามารถตัดได้หลังจากผ่านกระบวนการแล้ว เมื่อกระจกนิรภัยแตก เศษกระจกจะแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยที่มีมุมมนคล้ายรังผึ้ง ซึ่งช่วยลดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ได้
กระจกแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อกำหนดในการประมวลผลที่แตกต่างกันไปในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน การเลือกวิธีการและเครื่องมือในการประมวลผลที่เหมาะสมถือเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันคุณภาพในการประมวลผล
ข้อดีของการเจาะกระจกด้วยเลเซอร์
การเจาะกระจกเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตกระจกและการแปรรูปในเชิงลึก และความสำคัญของปัจจัยดังกล่าวก็ชัดเจน ในปัจจุบัน กระบวนการตัดกระจกแบบดั้งเดิมประกอบด้วยการตัดด้วยเครื่องมือ CNC และการตัดด้วยเครื่อง CNC ด้วยน้ำเป็นหลัก สำหรับธุรกิจขนาดเล็กหรือธุรกิจที่มีงบประมาณจำกัด วิธีการตัดแบบดั้งเดิมทั้งสองวิธีนี้อาจส่งเสริมและใช้งานได้ยากเนื่องจากมีต้นทุนสูง
การเจาะกระจกด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการแบบไม่ต้องสัมผัส โดยใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงเพื่อหลอมหรือทำให้กระจกระเหย เลเซอร์ใช้การส่งผ่านแสงของกระจกเพื่อโฟกัสที่ชั้นล่างสุดของกระจก แล้วสแกนด้วยความเร็วสูงผ่านกัลวาโนมิเตอร์ 2.5D เพื่อขจัดกระจกทีละชั้นจากล่างขึ้นบน และสามารถประมวลผลกระจกที่มีความหนาและประเภทต่างๆ ได้ นอกจากการลงทุนในต้นทุนเริ่มต้นแล้ว การตัดกระจกด้วยเลเซอร์ยังไม่ต้องมีต้นทุนวัสดุสิ้นเปลืองในภายหลัง และค่อยๆ กลายเป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการแปรรูปกระจก
ในครั้งนี้ เลเซอร์ JPT YDFLP-M8-200-SW-V2 พร้อมกัลวาโนมิเตอร์ 2.5D ซอฟต์แวร์และระบบฮาร์ดแวร์การตัดสามมิติถูกนำมาใช้ในการทดลอง ซึ่งสามารถเจาะรูกลมแบบธรรมดาหรือเจาะและตัดกระจกรูปทรงพิเศษได้ เมื่อเปรียบเทียบกับการเจาะด้วยกลไกแบบเดิม ระบบนี้มีประสิทธิภาพในการประมวลผลสูง ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ และผลกระทบจากความร้อนต่ำ
01 ผลของพารามิเตอร์เลเซอร์ต่อการเจาะกระจก
① ผลของความกว้างพัลส์ต่อการเจาะกระจก
ต่อไปนี้คือการทดลองเจาะกระจกสีขาวพิเศษ เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมคือ 10 มม. และความหนาคือ 3 มม. ความถี่ตัดที่สอดคล้องกับโหมด 6ns โหมด 9ns และโหมด 12ns ใช้เพื่อทดสอบผลของความกว้างพัลส์ต่อการตัดกระจก
จากการทดลอง เราสามารถสรุปได้ว่าค่าเฉลี่ยและค่าสูงสุดของการยุบขอบที่ 9ns เป็นค่าที่ดีที่สุด รองลงมาคือ 6ns ซึ่งมีประสิทธิภาพการยุบขอบที่ดีเช่นกัน ค่าเฉลี่ยและค่าสูงสุดของการยุบขอบที่ 12ns นั้นสูงกว่าเล็กน้อย สาเหตุก็คือการสะสมความร้อนทำให้การยุบขอบเกิดขึ้นที่ 12ns พลังงานพัลส์เดี่ยวและกำลังพีคที่เหมาะสมมีอิทธิพลสำคัญต่อการควบคุมการยุบขอบ พลังงานพัลส์เดี่ยวที่สูงขึ้นและกำลังพีคที่สูงขึ้นที่ความกว้างพัลส์เดียวกันจะส่งผลต่อการประมวลผลที่ดีกว่า
②อิทธิพลของความถี่ในการทำซ้ำต่อการเจาะกระจก
จากการทดลองสรุปได้ว่าเมื่อความถี่การทำซ้ำเป็นความถี่ตัด ประสิทธิภาพการประมวลผลจะสูงที่สุด เวลาในการประมวลผลลดลงเพื่อลดการสะสมความร้อน และรอยบิ่นที่ขอบจะน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับ 90% และ 110% เมื่อความถี่ต่ำกว่าความถี่ตัด พลังงานเอาต์พุตเฉลี่ยจะต่ำ ส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำ เมื่อความถี่สูงกว่าความถี่ตัด พลังงานพัลส์เดี่ยวและพลังงานสูงสุดจะลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำ
③ อิทธิพลของพลังงานต่อการเจาะกระจก
กำลังของเลเซอร์ส่งผลต่อประสิทธิภาพและเวลาในการประมวลผล เพื่อสำรวจอิทธิพลสำคัญของกำลังของเลเซอร์ต่อประสิทธิภาพเพิ่มเติม การทดลองนี้ใช้พารามิเตอร์เดียวกันเพื่อเปลี่ยนเฉพาะเปอร์เซ็นต์ของกำลัง โดยเลือกพารามิเตอร์เป็นโหมด 9ns ความถี่ 280k และเปอร์เซ็นต์ของกำลังถูกตั้งเป็น 70%, 80%, 90% ทดสอบประสิทธิภาพของการเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. ในกระจกสีขาวหนา 3 มม.
จากการทดลองสามารถสรุปได้ว่า เมื่อพลังงานเฉลี่ยเพิ่มขึ้น พลังงานสูงสุดของเลเซอร์ก็จะเพิ่มขึ้น และเวลาที่จำเป็นในการเจาะรูที่มีความหนาและเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันก็จะลดลง
02 การทดลองเจาะรูปทรงพิเศษด้วยเลเซอร์
เลเซอร์จะปล่อยลำแสงเลเซอร์ออกมา และมอเตอร์กัลวาโนมิเตอร์จะทำการเคลื่อนตัวของลำแสงเลเซอร์ด้วยความเร็วสูง จากนั้นจึงโฟกัสลำแสงเลเซอร์ให้เข้าสู่ช่วงการทำงานผ่านเลนส์ F-Theta วิธีการประมวลผลนี้สะดวก ควบคุมได้ และปรับได้ และให้โซลูชันที่แข่งขันได้สำหรับการประมวลผลอัตโนมัติและการบูรณาการอุปกรณ์อย่างบูรณาการ
03 การทดลองการเจาะกระจกที่มีความหนาต่างกัน
ในอุตสาหกรรมการเจาะกระจก การปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุนเป็นกิจกรรมที่มักทำกัน การแก้ไขปัญหาและความยากลำบากในอุตสาหกรรมคือเป้าหมายการพัฒนาที่ไม่หยุดหย่อนของ Jept พลังงานพัลส์เดี่ยวที่มากขึ้นและพลังงานพีคที่สูงขึ้นช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลได้อย่างมาก
04 เลเซอร์ซีรีย์ JPT M8
เลเซอร์ซีรีส์ JPT M8 ใช้โครงสร้าง MOPA ของแอมพลิฟายเออร์กำลังหลักออสซิลเลเตอร์ นับตั้งแต่เปิดตัวในปี 2021 เลเซอร์รุ่นนี้ได้ผ่านการปรับปรุง อัพเกรด และเพิ่มประสิทธิภาพหลายครั้ง และได้พัฒนาเลเซอร์ที่มีระดับพลังงานต่างๆ สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน เลเซอร์กำลังปานกลางและต่ำ (เช่น 20 วัตต์และ 50 วัตต์) เหมาะสำหรับการปรับสภาพพื้นผิวและการแกะสลักวัสดุที่ไวต่อความร้อน เลเซอร์กำลังปานกลางและสูง (100 วัตต์ถึง 300 วัตต์) ทำงานได้ดีในแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพสูงและความต้องการสูง เช่น การตัดลึก การแกะสลักลึก และการเคลือบกระจก
ในขณะที่ยังคงรักษาฟังก์ชันความถี่พัลส์ที่ปรับได้อย่างอิสระของซีรีส์ JPT M7 ซีรีส์ M8 มุ่งเน้นที่การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานพีคของพัลส์และคุณภาพลำแสง ซีรีส์นี้ยังคงรักษาคุณภาพลำแสงที่ยอดเยี่ยมภายใต้สภาวะการทำงานที่มีพลังงานสูง โดยมีพลังงานพีคสูงสุดถึง 300 กิโลวัตต์ เลเซอร์ซีรีส์ M8 ที่มีประสิทธิภาพได้นำวิธีการประมวลผลใหม่และมีประสิทธิภาพมาสู่สาขาการประมวลผลระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม
05 การประยุกต์ใช้คุณสมบัติของวัสดุที่ซับซ้อน
จากลักษณะเฉพาะของเลเซอร์พีคสูงซีรีส์ M8 สามารถสร้างเอฟเฟกต์บางอย่างที่เลเซอร์ไฟเบอร์อินฟราเรดทั่วไปไม่สามารถทำได้ เช่น การทำเครื่องหมายบนพลาสติก พลาสติกมีหลายประเภทที่พบได้ทั่วไป โดยทั่วไปแล้ว เลเซอร์ไฟเบอร์อินฟราเรด 1064 นาโนเมตรถือว่าไม่เหมาะสำหรับการทำเครื่องหมายบนวัสดุพลาสติก เลเซอร์โซลิด UV หรือเลเซอร์ CO2 มักใช้กันทั่วไป อย่างไรก็ตาม ลักษณะความร้อนต่ำของเลเซอร์พีคสูงทำให้สามารถทำเครื่องหมายนี้ได้
เมื่อเปรียบเทียบกับปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในกระบวนการสัมผัสแบบเดิม วิธีการประมวลผลแบบไม่สัมผัสของเลเซอร์พีคสูงและกำลังสูงนั้นมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ แม้ว่าการลงทุนเริ่มต้นจะสูงกว่า แต่การประมวลผลในภายหลังจะมีเสถียรภาพมากกว่าและต้องใช้การลงทุนต่อเนื่องน้อยกว่า ในการใช้งานการประมวลผลที่มีคุณสมบัติของวัสดุและคุณสมบัติทางกายภาพที่ซับซ้อน เลเซอร์พีคสูงซีรีส์ JPT M8 สามารถจัดการและทำให้กระบวนการเสร็จสมบูรณ์ได้อย่างง่ายดายด้วยคุณภาพสูงเนื่องจากคุณภาพลำแสงที่ยอดเยี่ยมและการเลือกพารามิเตอร์ที่ปรับได้
