Staklo, kao važan industrijski materijal, koristi se u mnogim industrijama nacionalne privrede, kao što su kućanski aparati, sanitarije, dekoracija, elektronika, zanatstvo, optika, građevinarstvo, automobilska, fotonaponska industrija itd. mikrometri malih optičkih filtera, ravni ekrani za laptop računare i stakleni paneli velikih dimenzija koji se koriste u velikim proizvodnim poljima kao što su automobilska, fotonaponska i građevinska industrija.
Staklo, kao tipično krt materijal, predstavlja značajne poteškoće u procesu obrade. Tradicionalno, staklo se reže pomoću karbidnih ili dijamantskih alata, a proces rezanja je podijeljen u dva koraka. Prvo, dijamantski vrh ili karbidni brusni točak se koristi za stvaranje pukotine na površini stakla; zatim se mehaničkim sredstvima cijepa staklo duž linije pukotine.
Pisanje i rezanje pomoću ove metode ima niz nedostataka; uklanjanje materijala rezultira stvaranjem strugotina, fragmenata i mikropukotina koje smanjuju čvrstoću rezanih rubova, što zahtijeva dodatni proces čišćenja. Duboke pukotine iz procesa obično nisu okomite na površinu stakla jer su linije razdvajanja koje stvaraju mehaničke sile uglavnom neokomite, a gubitak prinosa uslijed primjene mehaničkih sila na tanko staklo je također negativan faktor.
Ovi nedostaci se mogu poboljšati korištenjem stakla bez stresa i daljnjom optimizacijom procesa koji se koristi za cijepanje. Međutim, još uvijek nije moguće u potpunosti izbjeći sistematsku kontradikciju između vertikalnih linija rezanja i prevencije rubnih strugotina/pukotina. Razvoj laserske tehnologije nudi rješenje za ove probleme kvalitete.
Za razliku od konvencionalnih mehaničkih alata za rezanje, energija laserskog snopa reže staklo na beskontaktni način. Energija zagrijava određeni dio radnog komada do unaprijed određene temperature. Ovaj brzi proces zagrijavanja odmah je praćen brzim hlađenjem, koje stvara vertikalno orijentiranu traku naprezanja unutar stakla, što rezultira naprslinama u tom smjeru bez ikakvih strugotina ili pukotina. Budući da je pukotina uzrokovana samo toplinom, a ne mehaničkim razlozima, ne pojavljuju se strugotine ili mikropukotine.
Laserski rezani rubovi su jači od konvencionalnih metoda zarezivanja i cijepanja, a potreba za završnom obradom je smanjena ili eliminirana. Osim toga, pojava razbijenog stakla može se u potpunosti izbjeći.
U slučaju laserskog rezanja, površina stakla se boduje zagrevanjem i naknadnim hlađenjem laserskog snopa za približno 10 mm, a staklo se zatim može razdvojiti u pravcu zarezivanja. Budući da laserska tehnologija ne proizvodi komadiće stakla, izbjegavaju se uobičajeni neravnini i mala čvrstoća rezanih rubova, a naknadni procesi poliranja i brušenja više nisu potrebni. Štaviše, staklo obrađeno na ovaj način je do tri puta otpornije na razbijanje od stakla koje se cijepa konvencionalnim metodama. Za debljine stakla do 20 mm, moguće je izrezati cijeli komad u samo jednom koraku. Cepanje i naknadno poliranje, brušenje i ispiranje više nisu potrebni. Čvrstoća rezanih ivica može se izmjeriti pomoću standardiziranog testa savijanja u četiri tačke prema DIN-EN 843-1. Komad stakla je pričvršćen na dva valjka, a na gornjoj površini stakla se koriste dva dodatna valjka za stvaranje potrebne sile savijanja, pod kojom se staklo može podijeliti na dva dijela. Test je ponovljen otprilike 100 puta kako bi se dobile odgovarajuće i pouzdane statističke vrijednosti za mogućnost cijepanja.
U većini slučajeva, lasersko rezanje je izbor za procese rezanja stakla velikog obima. Prednosti su velika brzina i preciznost, kao i jednostavna parametrizacija. Međutim, tamo gdje je potrebno rezati mnogo različitih linija i vrijeme obrade je dovoljno, monolitno sečenje je atraktivnija metoda zbog svog suhog hlađenja i odsustva dodatnih koraka rezanja. U oba slučaja se proizvodi visokokvalitetna rezna ivica. Vidi se da je lasersko rezanje stakla savršeno pogodno za uštedu vremena i istovremeno povećanje kvalitete obrade.
Prenošenje nove i dokazane tehnologije u proizvodnu liniju velikog obima za visokotehnološke proizvode nije lak zadatak. Sa stanovišta korisnika, prije implementacije, tehnologija mora biti automatizirano, pouzdano rješenje koje nije samo dobro dokazano, već se smatra i ekonomičnim. U praksi je primjena inovativnih tehnologija efikasna samo u dvije situacije: lansiranje novog proizvoda zahtijeva nova sredstva za proizvodnju da bi se ostvarile inovativne karakteristike ili smanjenje troškova proizvodnje smanjenjem broja koraka obrade, ili postojeća proizvodnja nailazi na ekonomičnost. pritisci koje treba ublažiti ogromnim poboljšanjem proizvodnih metoda.
U industriji ravnih displeja, trebalo je pet godina da uvođenje tehnologije laserskog rezanja nađe svoje mjesto u proizvodnoj liniji, pod uvjetom da je prošlo hiljade sati provjere primjene na mnogim procesnim linijama. Sada se često razmatra za proizvodnju novih proizvoda gdje postoji opasnost od loma stakla, ili u elektronskoj industriji za proizvodnju komunikacijskih mobilnih proizvoda koji sadrže staklo, ili drugih proizvoda gdje postoje lomljivi dijelovi koji sadrže tanko staklo, kao što su senzori , dodirne ploče ili staklena kućišta.
Obrada se često izvodi u okruženjima bez prašine, kao u biohemijskoj industriji, jer su one vrlo osjetljive na čestice nastale uobičajenim koracima rezanja ili mljevenja. Na primjer, materijali supstrata prekriveni DNK kodovima (biohemijski bar kodovi) ili materijali koji su laserski izrezani u listove koriste se za testiranje proizvoda. Za tehnologiju laserskog rezanja, sektori primjene koji najviše obećavaju trenutno su industrija kućanskih aparata, industrija sanitarija, solarna industrija i automobilska industrija.
Baš kao što se laserska tehnologija razvijala tokom godina u industriji obrade metala, tehnologija laserskog rezanja za obradu stakla će nastaviti da se razvija; tehnologija će se koristiti u širokom spektru aplikacija za različite proizvode, zamjenjujući tradicionalna sredstva.
Kao inovativna tehnologija, lasersko rezanje će se u budućnosti više koristiti u mnogim industrijama stakla kao što su kućanski aparati, sanitarije, dekoracija, elektronika, zanatstvo, optika, građevinarstvo, automobilska industrija, fotonapon i mnoge druge. Osim laserskog rezanja stakla, postoje mnoge druge tehnologije za lasersku obradu stakla koje se već promoviraju i primjenjuju, kao što su bušenje i skošenje, kao i skidanje premaza.
