دستگاه برش لیزر شیشه Picosecond
توان:
- توان: 30W، 50W، 80W، 100W
- ابعاد کارگیر: 500×700mm
- طول موج: 1064
- پهنای پالس: 10 ps
- دقت برش: ۲۰ میکرون
امتیاز: (0 رای)
قیمت : تماس بگیرید
جهت خرید با شماره
09177123540
تماس بگیرید
ارسال سریع کالا
پشتیبانی 24 ساعته
تضمین کیفیت
رضایت مشتریان
توضیحات
دستگاه برش لیزر شیشه Picosecond
ساخت و بهینه‌سازی دستگاه برش لیزر شیشه پیکوثانیه‌ای نیازمند در نظر گرفتن پارامترهای دقیق در سه بخش اصلی است: منبع لیزر، اپتیک و مکانیک، و کنترل فرآیند.
1. منبع لیزر
طول موج: معمولاً 532 نانومتر (سبز) یا 1064 نانومتر (مادون‌قرمز) بسته به شیشه موردنظر.
پهنای پالس: محدوده 1-10 پیکوثانیه برای ایجاد برش‌های دقیق با حداقل آسیب حرارتی.
نرخ تکرار پالس: در محدوده 100 کیلوهرتز تا چند مگاهرتز برای افزایش سرعت پردازش.
توان خروجی: 10 تا 50 وات بسته به ضخامت و نوع شیشه.
2. اپتیک و مکانیک
لنزهای فوکوس: استفاده از لنزهای F-theta یا سیستم‌های فوکوس تطبیقی برای یکنواختی برش.
گالوانومتر یا استیج حرکتی: برای حرکت دقیق و سرعت بالا (سرعت گالوانومتر > 3 متر بر ثانیه).
محیط کاری: کنترل دما و جلوگیری از ایجاد ترک‌های ریز با استفاده از خنک‌سازی و سیستم‌های کنترل فشار.
3. کنترل فرآیند و بهینه‌سازی برش
کنترل عرض ترک: تنظیم شدت پالس و انرژی بر واحد سطح برای کاهش ترک‌های نامطلوب.
روش برش سرد (Cold Ablation): کاهش اثرات حرارتی برای جلوگیری از استرس‌های مکانیکی.
نرم‌افزار پردازش مسیر: الگوریتم‌های هوش مصنوعی و پردازش تصویر برای بهینه‌سازی مسیرهای برش و افزایش کیفیت.
نقاط کلیدی برای بهینه‌سازی و نوآوری
توسعه منبع لیزر با پایداری بالا و کمترین نوسانات توان.
کاهش اتلاف انرژی و ایجاد برش‌های با حداقل تنش مکانیکی.
افزایش سرعت پردازش با ترکیب استیج‌های حرکتی پرسرعت و کنترل دقیق فوکوس.
بهبود سیستم‌های خنک‌سازی برای افزایش دوام دستگاه و به حداقل رساندن انبساط حرارتی شیشه
بررسی کامل دستگاه برش لیزر شیشه پیکوثانیه‌ای
دستگاه‌های برش لیزری پیکوثانیه‌ای برای برش دقیق و بدون تنش حرارتی شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها از پالس‌های فوق‌کوتاه در محدوده پیکوثانیه (10⁻¹² ثانیه) استفاده می‌کنند که به دلیل زمان تعامل کوتاه با ماده، از ایجاد اثر حرارتی (Heat Affected Zone - HAZ) جلوگیری می‌کنند. در نتیجه، شیشه بدون ترک‌های نامطلوب و با دقت بالا برش داده می‌شود.
1. مشخصات و اصول عملکرد
1.1. مشخصات منبع لیزر
نوع لیزر: لیزرهای Nd:YVO₄ یا فیبری با فرکانس دو یا سه برابرشده (SHG: 532 nm، THG: 355 nm).
طول موج: 355 نانومتر (UV)، 532 نانومتر (سبز)، 1064 نانومتر (مادون‌قرمز) بسته به نوع شیشه.
پهنای پالس: 1 تا 10 پیکوثانیه (برای ایجاد برش‌های دقیق و بدون آسیب حرارتی).
نرخ تکرار پالس: 100 کیلوهرتز تا چند مگاهرتز (برای افزایش سرعت پردازش).
توان لیزر: 10 تا 50 وات (بسته به ضخامت و نوع شیشه).
1.2. مکانیزم برش لیزر پیکوثانیه‌ای
لیزرهای پیکوثانیه‌ای از فرآیند جذب چندفوتونی (Multiphoton Absorption) استفاده می‌کنند که باعث شکستن پیوندهای مولکولی در شیشه می‌شود، بدون اینکه گرمای قابل توجهی به آن منتقل شود. این روش به عنوان Cold Ablation (برش سرد) شناخته می‌شود.
2. بخش‌های اصلی دستگاه
2.1. سیستم اپتیکی
لنزهای فوکوس: از لنزهای F-theta یا لنزهای تطبیقی برای فوکوس دقیق پرتو لیزر استفاده می‌شود.
کنترل فوکوس: با اتو فوکوس دینامیکی و تنظیم خودکار، کیفیت برش بهبود می‌یابد.
گالوانومتر یا استیج حرکتی:
برای حرکت سریع و دقت بالا، گالوانومتر با سرعت > 3 متر بر ثانیه استفاده می‌شود.
برای برش‌های پیچیده، استیج‌های XYZ با دقت نانومتری به کار می‌روند.
2.2. سیستم کنترل و نرم‌افزار
الگوریتم‌های پردازش مسیر: برای بهینه‌سازی مسیرهای برش و جلوگیری از ترک‌خوردگی.
کنترل دما و فشار محیط: برای جلوگیری از تنش‌های داخلی در شیشه.
هوش مصنوعی و بینایی ماشین: جهت تنظیم خودکار پارامترهای برش و افزایش کیفیت خروجی.
2.3. سیستم خنک‌سازی
خنک‌سازی هوا یا آب: برای حفظ عملکرد پایدار لیزر و جلوگیری از تغییرات حرارتی در اپتیک.
حفاظت از اپتیک: استفاده از پوشش‌های ضدبازتاب (AR) و فیلترهای محافظ.
3. مزایا و نوآوری‌های کلیدی
✅ برش بدون ترک و لبه‌های صاف: به دلیل عدم ایجاد تنش حرارتی، لبه‌های شیشه پس از برش نیاز به پولیش ندارند.
✅ برش شیشه‌های سخت و پیشرفته: مانند شیشه‌های Gorilla Glass، شیشه‌های نوری و کوارتز.
✅ سرعت و دقت بالا: مناسب برای صنایع الکترونیک، اپتیک، خودروسازی و پزشکی.
✅ سازگاری با ضخامت‌های مختلف شیشه: از 0.1 میلی‌متر تا 10 میلی‌متر بسته به تنظیمات لیزر.
✅ کاهش هزینه‌های تولید: نیاز کمتر به فرآیندهای پس‌پردازش و بهبود سرعت تولید.
4. مقایسه با سایر روش‌های برش شیشه
روش برش مزایا معایب
لیزر CO₂ (ده‌ها میکروثانیه) مناسب برای برش‌های ضخیم، ارزان ایجاد ترک‌های حرارتی، نیاز به پس‌پردازش
واترجت بدون ترک، دقت بالا سرعت کم، مصرف آب بالا
برش مکانیکی (الماسی) ارزان، رایج دقت پایین، ایجاد شکستگی
لیزر پیکوثانیه‌ای دقت نانومتری، بدون ترک، برش سرد هزینه اولیه بالا، نیاز به کنترل دقیق پارامترها
5. چالش‌ها و راهکارهای بهینه‌سازی
چالش راهکار پیشنهادی
کنترل دقیق فوکوس لیزر استفاده از سیستم‌های فوکوس تطبیقی و سنسورهای بینایی ماشین
سرعت بالای برش بدون کاهش کیفیت افزایش نرخ تکرار پالس و بهینه‌سازی حرکت استیج
کاهش هزینه تولید بهینه‌سازی منبع لیزر، کاهش مصرف انرژی و طراحی ماژولار سیستم
مدیریت تنش‌های مکانیکی شیشه استفاده از خنک‌سازی دینامیکی و تنظیم دقیق نرخ پالس
افزایش عمر تجهیزات اپتیکی استفاده از پوشش‌های ضدبازتاب (AR) و سیستم‌های حفاظتی
6. کاربردها و صنایع هدف
🔹 صنایع الکترونیک: تولید صفحه‌نمایش‌های OLED، LCD، تاچ‌اسکرین و لنزهای اپتیکی.
🔹 صنایع خودروسازی: برش شیشه‌های ایمنی و شیشه‌های هدآپ دیسپلی (HUD).
🔹 صنایع پزشکی: برش شیشه‌های آزمایشگاهی، ویفرهای نوری و ابزارهای دقیق.
🔹 صنایع اپتیکی: برش لنزهای نوری، فیلترهای اپتیکی و کریستال‌های لیزری.
جمع‌بندی و پیشنهادات
✅ برای طراحی بهینه یک دستگاه برش لیزر پیکوثانیه‌ای، نیاز به ترکیب دقیق منبع لیزر پرقدرت، اپتیک پیشرفته، و سیستم‌های کنترلی هوشمند داریم.
✅ برای افزایش بهره‌وری، استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر و هوش مصنوعی جهت تنظیم پارامترها پیشنهاد می‌شود.
✅ جهت کاهش هزینه و افزایش عمر مفید دستگاه، پوشش‌های ضدبازتاب و خنک‌سازی بهینه باید لحاظ شود.
مشخصات و ویژگی‌ها
دستگاه برش لیزر شیشه Picosecond
مشخصات کلی
-
توان30W50W80W100W
-
ابعاد کارگیر500×700mm
-
طول موج1064
-
پهنای پالس10 ps
-
دقت برش۲۰ میکرون
-
سرعت برش۰-۶۰۰۰ mm/s
-
ابعاد دستگاه2250x2100x2000
-
وزن دستگاه2000kg
-
ولتاژ۳۸۰ ولت سه فاز
-
سیستم خنک کنندهآب خنک
امتیاز کاربران به:
دستگاه برش لیزر شیشه Picosecond
(0 از 5 | 0 نفر)
نظرات کاربران
0 نظر
- تاکنون نظری برای این محصول ثبت نشده است.
ثبت نظر
نظر خود را در مورد محصول مطرح نمائید
برای ثبت نظر، لازم است ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید.
برای ثبت نظر، لازم است ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید.