Contexte actuel du traitement du perçage du verre
Le verre a une bonne transparence et une bonne stabilité chimique et est largement utilisé dans la vie quotidienne. Dans les domaines du verre spécial tels que le médical, le chimique, le photovoltaïque, etc., avec le développement de la science et de la technologie, la demande augmente également d'année en année. Voici quelques classifications courantes du verre et leurs caractéristiques de traitement :
1. Verre sodocalcique, verre ultra-blanc et verre K9
● Verre sodocalcique (verre ordinaire)
● Verre ultra-blanc (verre à faible teneur en fer)
● Verre K9
Ce type de verre a une bonne ténacité et dureté et convient au perçage de trous d'une épaisseur de 0-20 mm.
2. Verre à haute teneur en borosilicate et verre de quartz
● Verre à haute teneur en borosilicate : excellentes performances de transmission de la lumière et coefficient de dilatation thermique extrêmement faible.
● Verre de quartz : couramment utilisé dans les lentilles optiques, avec une dureté extrêmement élevée.
Lors du traitement de ce type de verre, on utilise généralement la méthode de dilatation et de contraction thermiques ou la méthode de séparation au laser. Avec le développement continu de la technologie laser, le perçage du verre au laser est progressivement devenu une nouvelle option de traitement. Pour le traitement du verre à haute dureté, un laser à haute puissance de crête est nécessaire.
3. Verre trempé
Le verre trempé est un verre précontraint qui forme une contrainte de compression sur la surface par des méthodes chimiques ou physiques, améliorant ainsi la résistance et la capacité portante du verre. Sa résistance à la pression du vent, au froid et à la chaleur et sa résistance aux chocs sont toutes améliorées. Cependant, le verre trempé ne peut pas être coupé après le traitement. Lorsque le verre trempé se brise, les fragments sont des particules à angle émoussé en forme de nid d'abeille, ce qui réduit les dommages au corps humain.
Les différents types de verre présentent leurs propres avantages et exigences de traitement dans différents scénarios d'application. Le choix de la méthode de traitement et des outils appropriés est essentiel pour garantir la qualité du traitement.
Avantages du perçage laser du verre
Le perçage du verre est un élément clé de la production et du traitement en profondeur du verre, et son importance est évidente. À l'heure actuelle, les processus de découpe du verre traditionnels comprennent principalement la découpe CNC par outil et la découpe CNC par jet d'eau. Pour les petites entreprises ou les entreprises à budget limité, ces deux méthodes de découpe traditionnelles sont difficiles à promouvoir et à utiliser en raison de leur coût élevé.
En tant que traitement sans contact, le perçage laser du verre utilise un faisceau laser focalisé à haute densité énergétique pour faire fondre ou même vaporiser le verre. Le laser utilise la transmittance lumineuse du verre pour se concentrer sur la couche inférieure du verre et balaie à grande vitesse à travers un galvanomètre 2,5D pour retirer le verre couche par couche de bas en haut, et peut traiter différentes épaisseurs et types de verre. En plus de l'investissement initial, la découpe laser du verre ne nécessite pas de coûts de consommables ultérieurs et est progressivement devenue un choix important pour l'industrie de transformation du verre.
Cette fois, le laser JPT YDFLP-M8-200-SW-V2, avec galvanomètre 2,5D et un logiciel et un système matériel de découpe tridimensionnelle ont été utilisés pour les expériences, ce qui permet de réaliser des trous ronds classiques ou des perforations et découpes de verre de forme spéciale. Comparé au perçage mécanique traditionnel, ce système présente une efficacité de traitement élevée, un faible coût de maintenance et un faible impact thermique.
01 Effet des paramètres laser sur le perçage du verre
① Effet de la largeur d'impulsion sur le perçage du verre
Voici une expérience de perçage sur du verre ultra-blanc. Le diamètre du cercle est de 10 mm et l'épaisseur est de 3 mm. Les fréquences de coupure correspondant aux modes 6 ns, 9 ns et 12 ns sont utilisées pour tester l'effet de la largeur d'impulsion sur la découpe du verre.
Grâce à des expériences, nous pouvons conclure que les valeurs moyennes et maximales de l'effondrement des bords à 9 ns sont les meilleures, suivies de 6 ns, qui présente également de bonnes performances d'effondrement des bords. Les valeurs moyennes et maximales de l'effondrement des bords à 12 ns sont légèrement plus grandes. La raison en est que l'accumulation de chaleur provoque l'effondrement des bords à 12 ns. Une énergie d'impulsion unique et une puissance de crête appropriées ont une influence importante sur le contrôle de l'effondrement des bords. Une énergie d'impulsion unique plus élevée et une puissance de crête plus élevée à la même largeur d'impulsion ont de meilleurs effets de traitement.
②L'influence de la fréquence de répétition sur le perçage du verre
Les expériences ont montré que lorsque la fréquence de répétition est la fréquence de coupure, l'efficacité de traitement est la plus élevée, le temps de traitement est réduit pour réduire l'accumulation de chaleur et l'écaillage des bords est le plus faible par rapport à 90 % et 110 %. Lorsque la fréquence est inférieure à la fréquence de coupure, la puissance de sortie moyenne est faible, ce qui entraîne une faible efficacité. Lorsque la fréquence est supérieure à la fréquence de coupure, l'énergie d'impulsion unique et la puissance de crête diminuent, ce qui entraîne une faible efficacité.
③ L'influence de la puissance sur le perçage du verre
La puissance du laser affecte l'efficacité et le temps de traitement. Afin d'explorer plus en détail l'influence significative de la puissance du laser sur l'efficacité, l'expérience utilise les mêmes paramètres pour modifier uniquement le pourcentage de puissance. Les paramètres sont sélectionnés comme mode 9ns fréquence 280k et le pourcentage de puissance est réglé sur 70 %, 80 %, 90 %. L'efficacité du perçage d'un trou de 10 mm de diamètre dans du verre blanc de 3 mm d'épaisseur est testée.
Grâce à des expériences, on peut conclure qu'à mesure que la puissance moyenne augmente, la puissance de pointe du laser augmente et le temps nécessaire pour percer des trous de même épaisseur et de même diamètre diminue.
02 Expérience de perçage laser de forme spéciale
Le laser émet le faisceau laser et le moteur du galvanomètre réalise le mouvement à grande vitesse du faisceau laser grâce à un mouvement à grande vitesse, puis le focalise dans la plage de travail à travers la lentille F-Theta. Cette méthode de traitement est pratique, contrôlable et réglable, et offre une solution compétitive pour le traitement automatisé et l'intégration intégrée des équipements.
03 Expérience de perçage de verre de différentes épaisseurs
Dans l'industrie du perçage du verre, l'amélioration de l'efficacité et la réduction des coûts sont des objectifs courants. Résoudre les problèmes et les difficultés de l'industrie est l'objectif de développement incessant de Jept. Une énergie d'impulsion unique plus élevée et une puissance de crête plus élevée améliorent considérablement l'efficacité du traitement.
04 Lasers JPT série M8
Les lasers de la série JPT M8 utilisent une structure MOPA à amplificateur de puissance d'oscillateur maître. Depuis son lancement en 2021, il a subi de multiples itérations, mises à niveau et optimisations, et a développé des lasers de différents niveaux de puissance pour différentes applications. Les lasers de moyenne et faible puissance (tels que 20 watts et 50 watts) conviennent au traitement de surface et à la gravure de matériaux sensibles à la chaleur. Les lasers de moyenne et haute puissance (100 watts à 300 watts) fonctionnent bien dans les applications à haut rendement et à forte demande telles que la découpe profonde, la gravure profonde et le glaçage du verre.
Tout en conservant la fonction de fréquence d'impulsion réglable indépendamment de la série JPT M7, la série M8 s'est concentrée sur l'optimisation de la puissance de crête d'impulsion et de la qualité du faisceau. Cette série peut toujours maintenir une excellente qualité de faisceau dans des conditions de travail à haute puissance, avec une puissance de crête allant jusqu'à 300 kW. Les lasers efficaces de la série M8 ont apporté une méthode de traitement nouvelle et efficace au domaine du traitement d'automatisation industrielle.
05 Application des propriétés complexes des matériaux
En raison des caractéristiques du laser à crête élevée de la série M8, certains effets que les lasers à fibre infrarouge ordinaires ne peuvent pas obtenir peuvent être obtenus, comme le marquage sur les plastiques. Il existe de nombreux types de plastiques courants. En général, les lasers à fibre infrarouge de 1064 nm sont considérés comme inadaptés au marquage sur les matières plastiques. Les lasers solides UV ou les lasers CO2 sont couramment utilisés. Cependant, les caractéristiques de faible chaleur des lasers à crête élevée rendent ce marquage possible.
Par rapport aux divers problèmes rencontrés dans le traitement par contact traditionnel, la méthode de traitement sans contact du laser à crête élevée et à haute puissance présente des avantages significatifs. Bien que l'investissement initial soit plus important, le traitement ultérieur est plus stable et nécessite moins d'investissement continu. Dans les applications de traitement avec des propriétés matérielles et physiques complexes, le laser à crête élevée de la série JPT M8 peut facilement gérer et terminer le processus avec une qualité élevée grâce à son excellente qualité de faisceau et à sa sélection de paramètres réglable.
