淺談激光切割有機(jī)玻璃的優(yōu)勢(shì)

　　激光切割的優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)于有機(jī)玻璃來說，速度快，精度高、定位準(zhǔn)確，更能節(jié)省不少的時(shí)間。其具體的優(yōu)勢(shì)可以分為以下幾點(diǎn)。

　　①切割效果好：切口不用火拋，非常光滑、光亮，沒有鋸齒紋，可一次性切割壓克力厚度20mm；
　　②激光管質(zhì)量好、壽命長(zhǎng)：國(guó)產(chǎn)機(jī)中最好的激光管，不但性能穩(wěn)定，壽命也很長(zhǎng)（約8~14個(gè)月），功率85W，包用半年；
　?、壅麢C(jī)性能卓越：可每天24小時(shí)連續(xù)不停機(jī)工作，臺(tái)灣原裝導(dǎo)軌，精確耐用；
　?、芮懈钏俣瓤欤喝缬糜谇懈?mm厚度的壓克力板材。
　　激光切割與傳統(tǒng)的機(jī)械切割法相比，這種新的方法有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。首先，這是一步即可完成的、干燥的加工過程。邊緣光滑整齊，不需要后續(xù)的清潔和打磨。并且，激光引致的分離過程產(chǎn)生高強(qiáng)度、自然回火的邊緣，沒有微小裂痕。使用這種方法，避免了不可預(yù)料的裂痕和殘破，降低了次品率，提高了產(chǎn)量。

       有機(jī)玻璃激光切割機(jī)的切割厚度和切割速度　　限制切割速度的有3個(gè)因素：玻璃的厚度、材料的熱膨脹系數(shù)、以及激光器的輸出功率。在這個(gè)測(cè)試中，我們使用150W 輸出功率的CO2 激光器切割厚度為1.1mm的玻璃，直線切割，速度為500mm/秒。作為比較，硬質(zhì)金屬輪切割同樣厚度同種玻璃的速度可達(dá)1500mm/秒。 激光切割機(jī)的切割厚度和切割速度　　限制切割速度的有3個(gè)因素：玻璃的厚度、材料的熱膨脹系數(shù)、以及激光器的輸出功率。在這個(gè)測(cè)試中，我們使用150W 輸出功率的CO2 激光器切割厚度為1.1mm的玻璃，直線切割，速度為500mm/秒。作為比較，硬質(zhì)金屬輪切割同樣厚度同種玻璃的速度可達(dá)1500mm/秒。

    曲線切割　　因?yàn)榱押凼蔷_地沿著激光光束所劃出的痕跡, 激光引致的分離可以切劃出非常精確的曲線圖案。事實(shí)上，我們所做的實(shí)驗(yàn)也證明了無論直線或是曲線，激光切割都能連續(xù)地、精確地完成設(shè)定圖案，重復(fù)性可達(dá)+50μm。所以激光可以進(jìn)行曲線和三維圖形的精確切割。

    激光切割中另一個(gè)關(guān)鍵部件是淬火氣(水)嘴，隨著激光光點(diǎn)的移動(dòng)，淬火氣(水)嘴將冷空氣(水)吹到玻璃表面，對(duì)受熱區(qū)域進(jìn)行快速淬火，玻璃將沿著應(yīng)力最大的方向產(chǎn)生斷裂，從而將玻璃沿著設(shè)定的方向分離。

　　為了定量地評(píng)價(jià)邊緣質(zhì)量，根據(jù)ISO3274，應(yīng)使用Stylus輪廓測(cè)量?jī)x對(duì)激光切割的邊緣進(jìn)行測(cè)量。權(quán)威測(cè)量顯示，平均粗糙度(Ra)小于0.5微米。
　　邊緣強(qiáng)度
　　因?yàn)檫吘壻|(zhì)量?jī)?yōu)秀，以及加熱/淬火過程中的自然回火效應(yīng)，激光切割的邊緣強(qiáng)度非常高。Jena的Otto-Schott-Insititut研究所根據(jù)DIN5230011參數(shù)做了獨(dú)立的測(cè)試，相關(guān)數(shù)據(jù)已公開發(fā)布。采用這種新方法，與機(jī)械法加工后又打磨的樣品相比，邊緣強(qiáng)度提高了30%左右。
　　厚度和切割速度
　　限制切割速度的有3個(gè)因素：玻璃的厚度、材料的熱膨脹系數(shù)、以及激光器的輸出功率。在這個(gè)測(cè)試中，我們使用150W輸出功率的CO2激光器切割a=7.2 x
10-6、厚度為1.1mm的玻璃，直線切割，速度為500mm/秒。作為比較，硬質(zhì)金屬輪切割同樣厚度同種玻璃的速度可達(dá)1500mm/秒。但是，即使是在注重速度的應(yīng)用中，這種差異也將被激光切割所帶來的經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)所彌補(bǔ)。同時(shí)，我們都相信，進(jìn)一步的加工過程優(yōu)化以及采用更高輸出功率的激光器進(jìn)行切割都會(huì)容易地將加工速度提高2至3倍。
　　曲線切割
　　因?yàn)榱押凼蔷_地沿著激光光束所劃出的痕跡,激光引致的分離可以切劃出非常精確的曲線圖案。事實(shí)上，我們所做的實(shí)驗(yàn)也證明了無論直線或是曲線，激光切割都能連續(xù)地、精確地完成設(shè)定圖案，重復(fù)性可達(dá)+50μm。所以激光可以進(jìn)行曲線和三維圖形的精確切割。