Лазерная резка стекла. Часть 6

При резке холодного стекла с выдувом расплава из зоны резки глубина проплава должна быть минимальной из-за нагрева части стекла, прилегающей к области резки, до относительно меньшей температуры, чем при непосредственной возгонке стекла в области резки. Следовательно, величина коэффициента формы для этого случая должна быть минимальной. Вычисленное по данным работы значение коэффициента формы для способа резки стекла с выдуванием жидкой фазы равно примерно 4·10^-2.

При резке кварцевого стекла его поверхность в области резки нагревается до более высокой температуры, чем в предыдущем случае. Однако поскольку температура возгонки кварца незначительно превышает температуру плавления (максимальная температура нагрева кварцевого стекла в процессе лазерной резки составляет примерно 1700° С), коэффициент формы для этого случая также относительно невелик.

Величина коэффициента формы не должна заметным образом зависеть от режима резки (т. е. от мощности лазерного излучения и скорости резки), так как при этом расплав, как уже говорилось, играет менее значительную роль. В отличие от этого, при резке обычного стекла путем прямой возгонки дорожки в нем наличие большого количества расплава приводит к тому, что изменение режима резки приводит к заметному изменению характера протекающих при этом процессов. В этом случае наблюдается непропорциональность между мощностью лазерного излучения и скоростью резки. Это объясняется увеличением объема стекла, которое необходимо возогнать для обеспечения резки со снижением скорости резки. Поэтому при резке обычного силикатного стекла прямой возгонкой коэффициент формы зависит от уровня мощности лазерного излучения. Анализ приведенных выше экспериментальных данных показывает, что при изменении мощности лазерного излучения от 15 кВт до 180 Вт величина коэффициента формы изменяется от 9,675·10-2 до 25·10-2.

Таким образом, обобщая изложенные экспериментальные результаты, можно рекомендовать использование для расчетов режимов лазерной резки стекла формулы, которая справедлива, как уже говорилось, при выборе оптимальных условий фокусировки лазерного излучения.

Разброс величины коэффициента формы приводит к неудобствам в расчете режимов лазерной резки обычного стекла. Однако использование такого процесса в промышленности экономически оправдано при достаточно больших скоростях резки - порядка нескольких метров в минуту. При этом требуются большие значения мощности лазерного излучения, и, следовательно, при расчетах можно ограничиться нижним значением указанного коэффициента.

Лазерная резка стекла. Часть 5 Лазерная резка стекла

Лазерная резка стекла