Направи си сам лазерно заваряване на стъкло, предимства и недостатъци

В съвременната индустрия лазерното заваряване най-често се използва в области, където се изисква локализиране на отоплителната зона. Това помага да се защитят съседните зони от температурни ефекти, което подобрява качеството на връзката. Също така осигурява запазване на формата на детайла и възможност за работа с чувствителни към топлина части. Лазерното заваряване на стъкло не е най-популярният метод за свързване, тъй като има причини за това. От една страна, оборудването за това е трудно за обикновените потребители. От друга страна, това е много сложен процес, както на практика, така и на теория. Теоретичният компонент на този процес трябва да отчита необходимостта от фазов преход, наличието на топлообмен с околната среда и т.н. Всичко това предполага сложността на изчисленията, с които не всеки специалист може да се справи.

Лазерното заваряване на стъкло застрашава преди всичко самия материал, тъй като има висок риск от повреда на стъклото. Заваряването може да доведе до разрушаване на повърхността, ако не се подходи правилно към технологията за неговото изпълнение. Не за всеки тип продукт тази техника ще бъде ефективна и рационална, тъй като цената на приложението може да бъде по-висока от покупката на нов продукт.

Област на приложение

Тази технология се използва при създаването на електронни и оптични устройства. Самият лазер има уникални свойства, които позволяват високо прецизно рязане, заваряване и термична обработка. Поради сложността на използване, обхватът е тясно ограничен. Дори при заваряване на стъкло, техниката не винаги се конкурира с други процедури за свързване, така че не се среща във всички области, където се използва.ремонт, производство и свързване на изделия от стъкло.

Предимства

Въпреки всички недостатъци и трудности, има редица предимства, които позволяват на техниката да остане в търсенето:

Това е един от малкото начини за свързване на отделни части от стъкло, след като са изстинали по време на производството;
Възможност за настройка на параметрите в относително широк диапазон, което осигурява съвместимост с много видове стъкла;
След приключване на процеса не е необходима допълнителна обработка;
Работата с малки детайли се извършва без големи затруднения.

недостатъци

Има редица недостатъци при работа със стъкло, които са уникални за лазерното заваряване:

Ниска ефективност, което води до загуба на енергия;
Ниска степен на автоматизация, което затруднява получаването на висока точност на заваряване;
Производителността на труда е значително по-ниска от другите методи;
След заваряване продуктите изискват допълнителна обработка;
Голяма вероятност от счупване на стъкло.

технология

През последните години изискванията за качество на фугите в стъклените продукти се увеличиха значително, така че има нужда от разработване на нови технологии, каквито станаха лазерите. Във всеки случай, преди заваряване, трябва да се извършат математически изчисления, тъй като всеки тип стъкло има своя собствена температура на омекване, което изисква точен избор на параметри. Освен това е необходимо да се вземе предвид коефициентът на топлинно разширение, оптичната прозрачност на конкретен продукт и химическата устойчивост. За структурни продукти в различни инсталации се използва кварцово стъкло, поради което най-често е необходимо да се работи с него.

При дефиниране на типна използвания лазер, трябва да се има предвид, че неговата дължина на вълната се вписва в областта на спектъра на абсорбция на стъкло. За такъв процес един от най-добрите варианти би бил 10,6 µm лазер. Ако сравним лазерното заваряване на стъкло с лазерно заваряване на неръждаема стомана и други стомани, тогава нивото на вискозитет тук е много по-високо. Естествено, този параметър силно зависи от температурата. Този параметър ограничава скоростта на процеса, така че всичко това отнема много време, като се вземат предвид подготвителните процеси.

За да превключите режима на заваряване в режим на рязане, увеличете скоростта на движение на канала, както и увеличете мощността на лазера. По-ефективен в режим на рязане е лазерно повтарящо се импулсно лъчение, което се осигурява от подходящи инсталации. Трябва да бъде настроен на остър фокус при максимална мощност. Лазерното заваряване със собствени ръце изисква точност на режимите и подготвителната работа, така че резултатът да е наистина висококачествен и надежден.

Първо, частите се поставят възможно най-близо един до друг, за да се получи челно съединение. Лазерната обработка до състояние на топене на материала се извършва директно на кръстовището.

Ако режимът е твърде слаб, тогава достатъчно ниво на омекотяване няма да работи. Ако е твърде голямо, тогава стъклото ще се стопи и нормалната връзка няма да работи.

Параметрите на режима включват не само мощността на лазера, но и скоростта на неговото преминаване. Рязането е по-прост метод, така че има по-малко изисквания за него.

Стъклената повърхност трябва да е чиста, в противен случай всички частици мръсотия и други примеси ще бъдат вътре в шева, което от своя страна ще доведе до влошаване на външния вид и практическите свойства на продукта. Механичнии оптичните свойства на стъклото също могат да се променят от термична обработка. За да се намали отрицателното въздействие, температурата трябва да бъде избрана оптимално. Когато процесът на заваряване приключи, не е необходима допълнителна повърхностна обработка.

Заключение

Сложността на заваряването на стъкло, както и работата с този материал като цяло, води до факта, че технологията не се развива много. Той има предимно експериментален характер и не решава всички въпроси, повдигнати в тази област.