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玻璃钻孔工艺探索 | 光纤纳秒脉冲激光器助力降本增效

玻璃钻孔工艺探索 | 光纤纳秒脉冲激光器助力降本增效

  • 分类:新闻动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2024-05-10
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【概要描述】面对玻璃加工市场的多样化需求,金沙9001官网科技不断创新升级,推出120W高峰值GT-Pro+激光器,为玻璃加工提供一站式解决方案。


120W高峰值GT-Pro+激光器采用自主研发的光学放大与电控方案,在显著提升峰值功率的同时,克服光谱展宽和拉曼等非线性问题,拓展了纳秒脉冲激光器的输出技术指标和应用范围。

玻璃钻孔工艺探索 | 光纤纳秒脉冲激光器助力降本增效

【概要描述】面对玻璃加工市场的多样化需求,金沙9001官网科技不断创新升级,推出120W高峰值GT-Pro+激光器,为玻璃加工提供一站式解决方案。


120W高峰值GT-Pro+激光器采用自主研发的光学放大与电控方案,在显著提升峰值功率的同时,克服光谱展宽和拉曼等非线性问题,拓展了纳秒脉冲激光器的输出技术指标和应用范围。

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精益求精  降本增效  为玻璃开孔提供优选解决方案

 

面对玻璃加工市场的多样化需求,金沙9001官网科技不断创新升级,推出120W高峰值GT-Pro+激光器,为玻璃加工提供一站式解决方案。

 

120W高峰值GT-Pro+激光器采用自主研发的光学放大与电控方案,在显著提升峰值功率的同时,克服光谱展宽和拉曼等非线性问题,拓展了纳秒脉冲激光器的输出技术指标和应用范围。

 

本次升级的GT-Pro+激光器通过独特的光学设计与精选器件,实现了近衍射极限的光束质量输出;对光路进行了深度优化,显著增强激光器的抗反射能力;高达200kW的峰值功率使光纤纳秒脉冲激光也能加工玻璃,使得原本需要绿光或者超快激光来完成的玻璃钻孔应用大大降低了设备成本和使用门槛。

 

表1 不同玻璃加工方式的比较

 

金沙9001官网120W GT-Pro+ 钻孔性能优异 满足不同客户需求

 

本次测试采用的F-120-GT-10-N2-Pro+脉冲光纤激光器,平均功率120W,峰值高达270kW,最大单脉冲能量1mJ,脉宽2~20ns可调,10mm光斑输出。2D 14mm通光振镜可以直连激光器输出,再配合电动Z轴即可以完成测试。根据不同的开孔尺寸需求,可以选择不同焦距的场镜进行测试以达到最佳效果。

 

图1 玻璃钻孔设备示意图

 

测试结果:

1.常规玻璃(浮法玻璃)

 

浮法玻璃是一种通过浮法工艺生产的平板玻璃,具有平整度高、厚度均匀、光学性能好等特点,广泛应用于建筑、家居、装饰等领域 。在浮法玻璃上开孔需求非常多,如玻璃门、窗、灯饰、开关面板等,常规的方法较难完成较大或较小或异形孔,一不小心就会使玻璃碎裂,而采用激光则变得非常简单。

 

我们在1-19mm厚的浮法玻璃上打不同尺寸的孔径进行测试,发现不同的孔径激光参数基本一样,只需修改孔径即可。经测试,建议打70mm以内的孔使用F100的场镜,打70-100mm孔使用F160场镜,打100-150mm孔使用F210场镜,所用的场镜必须是高功率石英场镜,不然会有明显的热透。

 

GT-Pro+激光器在常规玻璃上不仅可以打圆孔,还可以打腰型孔、异形孔、方孔等,但是因为目前控制上还没有功率随速功能,不能实现直角与锐角的切割。

 

表2 8mm常规玻璃打孔参考参数

 

 

2.光伏玻璃(超白压花玻璃)

 

光伏玻璃是一种低铁含量的硅酸盐玻璃,又叫超白压花玻璃,原材料主要为纯碱和石英砂,含铁量低、透光率高、反射率低。作为太阳能电池组件的重要组成部分,背板光伏玻璃需在特定位置打孔把光伏电池组件的电流导线引出到接线盒。

 

光伏玻璃一面平整透光,另一面具有花纹难以透光。我们测试的时候将花纹面置于下面,平面向上,激光从平面入射透射到下表花纹面开始逐层向上切割。经测试,使用频率150kHz,功率90%,速度4000mm/s,螺旋线宽0.6mm,线间距0.08mm,打12mm的孔仅需2.5秒,孔壁光滑、崩边<300μm。

 

图3 光伏玻璃打孔

 

3.高硼硅玻璃

 

高硼硅玻璃具有非常低的热膨胀系数,只有普通玻璃的三分之一左右,耐高温性能好,物理强度高,可制成餐具、茶杯、器皿等多种物品,需要在上面开孔才能使用。激光打孔因其无接触式加工,且开孔后无应力残留,效率快、成品率高,是高硼硅玻璃钻孔的理想选择。

 

本次在不同颜色的高硼硅玻璃杯侧壁、底部等位置进行打孔测试,均能快速完成,效率快、孔内壁干净无粉尘残留,崩边比常规玻璃更小。

 

图4 高硼硅玻璃

 

小结:

 

20W高峰值GT-Pro+激光器峰值高、光束质量好,可用于浮法玻璃、光伏玻璃、高硼硅玻璃等多种玻璃材料的钻孔,可加工玻璃厚度达19mm,玻璃孔径0.3~150mm,且图形设计灵活,加工孔径锥度小、孔内壁干净,玻璃损伤低,精度高、效率高。在竞争激烈的玻璃加工市场,金沙9001官网科技将持续升级产品,为广大用户提供更多的选择。

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