在过去十年中,激光加工技术经历了快速发展,特别是在金属材料加工领域取得了显著成就。然而,随着市场竞争日益激烈,激光产品同质化现象越来越明显,这在一定程度上限制了激光市场的进一步增长。为了打破这一局限,激光技术的应用需要向新的材料领域拓展,而玻璃加工正成为激光技术发展的新前沿。
玻璃激光加工:开启新机遇
玻璃作为一种关键的工业材料,在国家的经济发展中扮演着至关重要的角色。它被广泛应用于多个行业,包括但不限于汽车制造、建筑、医疗设备、显示技术和电子消费品等。近年来,激光技术在玻璃加工领域的应用正展现出前所未有的潜力。
传统与创新:激光切割玻璃
传统的玻璃切割方法通常采用硬质合金或金刚石刀具,但这种方法加工效率较低,且切割边缘不够平滑,往往需要二次打磨,还会产生大量碎屑粉尘。相比之下,激光切割玻璃技术具有显著优势。2022年,我国玻璃行业销售收入达到了约7443亿元人民币,但激光切割技术在该行业的渗透率仍处于初级阶段,市场替代空间巨大。
技术革新:激光切割玻璃的突破
激光切割玻璃技术通常采用贝塞尔聚焦头来实现。这种技术利用高功率和高功率密度激光在玻璃内部形成焦点,使该区域的材料瞬间气化,形成一个气化带,随后扩散至玻璃表面,形成裂孔。切割过程是通过在玻璃内部形成无数细小的孔点,这些孔点组成了切割截面,最终通过施加外部应力使得材料沿切割截面断裂,从而实现切割。这种方法不仅提高了切割的精度和效率,而且减少了对材料的损伤。
激光切割在手机制造中的应用
激光切割玻璃技术最早在手机制造行业中得到广泛应用。例如,在激光摄像头玻璃盖板上的切割,以及后来的激光隐形切割设备。随着智能手机全面屏的普及,整版大屏玻璃采用激光精密切割已成为标配,大大提升了玻璃加工产能。
车载电子屏幕玻璃的新趋势
车载电子屏幕玻璃逐渐转向激光切割技术。特别是新能源汽车中采用的智能系统与大幅面中控屏,对精度要求极高。传统加工方式效率低、质量差、良率低、成本高,而采用激光切割技术,可以极大提升产能,降低成本。
激光技术在玻璃领域的其他应用
除了切割之外,激光技术在玻璃加工领域的应用还包括飞秒激光技术对石英玻璃的精细加工,以及激光焊接玻璃等新兴技术。飞秒激光技术利用其超短脉冲特性,实现了对材料的非热性加工,极大地提高了加工精度和速度。激光焊接玻璃则是一种较为新颖的技术,已实现3毫米厚度玻璃之间的紧密焊接。
展望未来
随着激光技术的不断进步,预计未来几年内激光在玻璃加工领域的应用将更加广泛。无论是提高加工效率还是拓展材料加工的可能性,激光技术都将为精密制造领域带来革命性的变化。未来,研究人员将继续探索玻璃与其他材料的搭接焊等新技术,为高端应用领域带来更多创新解决方案。
随着激光技术的发展,向新材料领域拓展,也成为了一种趋势。激光在玻璃加工行业的应用,证明了激光技术的潜力。
CTNT中为检验技术是华南地区专业的激光设备检测和认证机构,目前我们接触到的激光设备如激光焊接机、激光切割机,还是多应用在金属材料的切割和焊接工艺上,期待更多新型激光加工设备被开发出来,助力我国制造业实现更大的科技腾飞!