Технології різання скла: лазер проти традиційних методів

Різання скла – це найважливіший етап виробничого процесу, від якого залежить якість та надійність кінцевого продукту. Від точності та чистоти різу залежать не лише естетичні параметри виробу, а й його експлуатаційні характеристики. Сучасні технології пропонують різні підходи до різання скла від перевірених часом традиційних методів до високотехнологічних лазерних рішень. Розглянемо особливості, переваги та недоліки кожної технології, а також порівняємо їх між собою.

Традиційні методи різання скла

Мистецтві обробки скла налічується тисячі років. Ще за часів Стародавнього Єгипту майстри вміли виготовляти різні скляні вироби, хоч і якість різання тоді була настільки точною, як із використанні сучасних методів. Ручні склорізи в сучасному вигляді з алмазним або металевим роликом, що обертається, почали застосовуватися в XIX столітті, що стало революцією в скляній промисловості. Цей винахід дозволив прискорити процес різання та зробити його доступним навіть для некваліфікованих працівників.

Згодом технології покращилися: з’явилися автоматизовані верстати, які збільшили продуктивність та точність. Однак основні принципи механічного різання – надрізання поверхні та розлом скла по заданій лінії – залишаються незмінними протягом століть.

Переваги традиційних способів різання скла:

• Простота. Щоб виконати розкрій, поверхня скляного листа дряпається за заданим шаблоном, а далі потрібно просто додати фізичну силу.
• Доступність. Інструменти з роликом з вольфраму карбіду або алмазом можна придбати в будь-якому будівельному магазині.
• Універсальність. Традиційні технології дозволяють вирізати скло практично будь-якого типу та розміру.

Недоліки представленої техніки:

• Низька точність. Ручний розкрій скляних виробів, особливо при складних формах, не відрізняється точністю, що призводить до великої кількості шлюбу. Використання автоматизованих верстатів не виключає дефектів на 100%.
• Постобробка. Кромка виходить нерівною і вимагає подальшої обробки: шліфування, полірування. Це займає багато часу і має на увазі використання додаткових інструментів.
• Ризик ушкодження. На місцях зрізу неминуче з’являються мікротріщини, які можуть зменшити міцність готового виробу.

Незважаючи на наявність суттєвих недоліків, традиційні методи різання скла залишаються популярними у малих виробництвах та при виконанні нестандартних робіт, де потрібен індивідуальний підхід.

Лазерне різання скла

Лазер набув широкого поширення при різанні металів, але у скляній промисловості почав використовуватися нещодавно. Насамперед це обумовлено наявністю деяких обмежень. Ефективність лазерного різання залежить від типу скла. Вона добре працює з тонкими скляними виробами, оптичним склом, але не підходить для товстих заготовок (понад 10 мм), пофарбованих або тонованих.

Принцип різання скла лазером ґрунтується на застосуванні сфокусованого пучка світла з високою енергією. Проблема в тому, що тут підходять далеко не всі промені лазера, а лише певної довжини. Тому в цій технології переважно використовуються CO2, фемтосекундні та лазери на основі інфрачервоного спектру.

Переваги лазерного різання скла:

• Точність. Для роботи з лазером підходять ЧПУ верстати, які мають високу точність позиціонування над скляною поверхнею.
• Якість. Після різання виходить рівна кромка, що не вимагає подальшої обробки.
• Ефективність. Немає обмежень за формою виконання різання. Верстат, що програмується, може виконати нарізку виробів будь-якої складності.

Недоліки розкривання з використанням лазера:

• Дорожнеча. Висока вартість обладнання та його обслуговування.
• Обмеження. Лазерний верстат ефективний тільки при роботі з певними видами скла, що мають низький коефіцієнт поглинання.
• Складність. Необхідність ретельного настроювання верстата перед виготовленням кожного нового виробу.

Зауважте, що для розширення можливостей різання скла лазером можна використовувати спеціальні покриття, які підвищують здатність поглинати лазерний промінь. Крім цього, є обладнання, програмне забезпечення якого автоматично підбирає потужність та інші параметри для конкретного матеріалу.

Порівняльна таблиця методів різання скла

 

Параметр	Традиційні методи	Лазерне різання
Точніть	Середня	Висока
Чистота різання	Потрібно доопрацювання	Рівна, не вимагає обробки
Швидкість	Середня	Висока
Вартість обладнання	Низька	Висока
Гнучкість у застосуванні	Обмежена складністю форм	Висока
Обслуговування	Просте	Складне, потребує кваліфікації

Різання скла – це не тільки технічний, але і стратегічний вибір для кожного виробника.

Вибір методу залежить від цілей: якщо важливо забезпечити низьку вартість і простоту, підійдуть традиційні способи.