——納秒綠光玻璃打孔時(shí)代到來

玻璃的出現(xiàn)與使用在人類的生活里已經(jīng)有4000多年的歷史，從開始的一顆小玻璃珠到現(xiàn)在生活中千姿百態(tài)的玻璃制品，無一不是玻璃融入人類生活的見證。在生活中，玻璃應(yīng)用非常廣泛，如各種器皿、餐具等日用品；花瓶、擺件、人造玻璃等藝術(shù)品；燈泡、顯示器等工業(yè)用品等。

隨著人們對(duì)玻璃加工在節(jié)能、環(huán)保、安全等方面的要求越來越高，原來粗放式加工生產(chǎn)方式已經(jīng)不能順應(yīng)市場發(fā)展要求。2022年12月，工信部、國家發(fā)改委、住建部、水利部四部門發(fā)布《關(guān)于深入推進(jìn)黃河流域工業(yè)綠色發(fā)展的指導(dǎo)意見》。

《指導(dǎo)意見》提出了5個(gè)重點(diǎn)方向14項(xiàng)具體任務(wù)。以下三點(diǎn)與接下來我們要探討的玻璃切割行業(yè)有密切關(guān)系。

其一，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局調(diào)整，包括促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，堅(jiān)決遏制高污染、高耗水、高耗能項(xiàng)目盲目發(fā)展，嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)產(chǎn)能置換政策，依法依規(guī)推動(dòng)落后產(chǎn)能退出。

其二，推動(dòng)水資源集約化利用，包括推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)水效提升，實(shí)施工業(yè)水效提升改造，大力推廣先進(jìn)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備，創(chuàng)建廢水循環(huán)利用示范企業(yè)、園區(qū)。

其三，打造能源資源消耗少、環(huán)境污染少、附加值高、市場需求旺盛的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新引擎，加快發(fā)展新一代信息技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、綠色環(huán)保、新興服務(wù)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)黃河流域綠色低碳發(fā)展。

同時(shí)，《指導(dǎo)意見》明確了，要不斷提升工業(yè)終端用能電氣化水平，加快推廣應(yīng)用電窯爐、電鍋爐、電動(dòng)力等替代工藝技術(shù)裝備。到2025年，電能占工業(yè)終端能源消費(fèi)比重達(dá)到30%左右。反觀，目前玻璃鉆孔行業(yè)，現(xiàn)用的CNC鉆孔、水刀鉆孔對(duì)于水資源的浪費(fèi)及環(huán)境的污染，存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)隱患。在綠色發(fā)展的大背景下，更節(jié)能、環(huán)保的激光玻璃鉆孔技術(shù)將迎來發(fā)展新機(jī)遇。

玻璃CNC鉆孔是利用鉆頭對(duì)玻璃進(jìn)行打孔的一種方式。通過更換不同規(guī)格的鉆頭可以完成不同的工藝。但CNC鉆孔在工作過程中需要用水不停地冷卻鉆頭，需要配備冷水回收裝置，且鉆頭需要定期更換，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高，綜合成本高。另外研磨花費(fèi)的時(shí)間也較長、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

CNC玻璃鉆孔工作示意圖

水刀切割屬于冷切割，不會(huì)在切割過程中產(chǎn)生熱量，利用加壓裝置噴出高壓水注并混入堅(jiān)硬砂石來對(duì)玻璃進(jìn)行加工，自動(dòng)化水刀切割能夠在玻璃中間開孔，也可以實(shí)現(xiàn)曲線切割。但在使用過程中需要使用大量的水和砂，不僅使用成本較高，且對(duì)環(huán)境污染也較大，同時(shí)沖擊力大，不適合薄玻璃的加工。如果水壓過大，會(huì)使玻璃產(chǎn)生振動(dòng)，造成切割邊緣不平整，砂管、噴嘴都是易損件，若不及時(shí)更換容易導(dǎo)致玻璃邊緣破裂。

玻璃CNC打孔、水刀打孔都屬于接觸式加工，對(duì)玻璃造成比較大的應(yīng)力傷害，鉆孔有爆邊、玻璃表面有劃傷現(xiàn)象，最小孔徑僅為1mm，做不了毫米級(jí)別小微孔，且效率比較低，環(huán)境污染、水資源浪費(fèi)均較嚴(yán)重，加工成本也比較高。

激光打孔的物理過程是：將激光脈沖聚焦在玻璃底部產(chǎn)生“微爆炸”，將玻璃打成粉狀顆粒。通過水平掃描激光焦點(diǎn)，完成單層材料去除。自下而上逐層去除材料，最終完成玻璃打孔。整個(gè)加工過程沒有任何物理接觸，也無需其他輔助材料和人工操作，很好地解決玻璃CNC打孔、水刀打孔技術(shù)由于接觸式加工造成的玻璃爆邊及劃傷等不良問題。

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用上，激光打孔與傳統(tǒng)機(jī)械打孔有許多共同之處，比如同樣的使用三軸、五軸做運(yùn)動(dòng)控制，同樣的編寫數(shù)控程序自動(dòng)加工。激光焦點(diǎn)就好比一把有形無實(shí)的刀頭，激光的能量密度就是刀頭的硬度，機(jī)加對(duì)刀就是對(duì)正激光焦點(diǎn)。

同時(shí)，激光打孔也有著自己的與眾不同之處，普遍認(rèn)為激光打孔有如下優(yōu)點(diǎn)：①速度快，效率高；②可加工材料種類多，如陶瓷、復(fù)合材料、高溫合金等；③非接觸加工，無刀具損耗，使用成本低；④可加工比刀具或電極絲更細(xì)的小孔；⑤機(jī)頭靈活，可達(dá)性更高。⑥綠色環(huán)保，節(jié)能高效。 

新天激光納秒綠光打孔機(jī)

加工特點(diǎn)：

1.速度快、精度高、穩(wěn)定性好、無接觸加工，良品率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)加工工藝。

2.玻璃鉆孔孔徑最小直徑0.1mm，可加工方孔、圓孔、臺(tái)階孔等任意規(guī)格。
3.采用振鏡鉆孔的加工方式，利用單個(gè)脈沖對(duì)基底材料的逐點(diǎn)作用，激光焦點(diǎn)安裝預(yù)定設(shè)計(jì)的路徑在玻璃上快速掃描移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)玻璃材料的去除。

4. 由下到上加工，激光穿過材料聚焦于材料下表面，由底部開始一層一層的將材料向上去除。在加工過程中，材料不會(huì)出現(xiàn)錐度，上下孔徑一致，實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)、高效的“數(shù)字化”玻璃鉆孔。

新天激光納秒綠光打孔產(chǎn)品整機(jī)采用密封設(shè)計(jì)，有效避免光污染、粉塵污染等問題，同時(shí)，綠光加工透明玻璃材料崩邊最高可以控制在100 μm左右。解決了傳統(tǒng)玻璃鉆孔中，脆性大、硬度高、散熱性差、熱膨脹系數(shù)大、崩邊量大的問題。

目前新天激光納秒綠光打孔產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于各類型工業(yè)的基材、顯示面板、民用玻璃、裝飾、衛(wèi)浴、光伏以及電子行業(yè)的顯示蓋板等，服務(wù)于分別來自亞洲、歐洲、美洲的50多個(gè)國家和地區(qū)的客戶。新天激光憑借納秒打孔產(chǎn)品優(yōu)越的性能和其一站式無憂服務(wù)，贏得了廣大客戶的好評(píng)。