Spawanie szkła na skalę przemysłową

Spawanie szkła na skalę przemysłową

Niemiecki TRUMPF opracował femtosekundowy system laserowy do spawania szkła, który zastępuje konwencjonalne procesy łączenia, takie jak klejenie.

W przeciwieństwie do tego procesu, nie wymaga on stosowania dodatkowych materiałów, które są podatne na odparowanie lub zwiększają kruchość materiału szczególnie w miejscu szwu. W związku z tym, że szkło jest twarde i kruche, a także posiada przewodność cieplną niższą niż metal, wykazuje tendencję do pękania przy nierównym ogrzewaniu. Femtosekundowe systemy laserowe są jednak w stanie mu zapobiec.

Szkło jest przepuszczalne dla światła o długości fali w zakresie od ultrafioletu do bliskiej podczerwieni. Absorpcja zachodzi tylko wtedy, gdy gęstość energii świetlnej jest odpowiednio wysoka. Można ją uzyskać w wewnętrznej warstwie szkła – w miejscu jego naturalnej ogniskowej. Energia wyzwolona dzięki kilku tysiącom impulsów lasera pozwala przesuwać ten punkt, tworząc w ciągu milisekund jeziorko spawalnicze. Umiejętne zarządzanie termiczne i optymalny stosunek impulsów do przerw pomiędzy nimi pozwala zapobiec pękaniu szkła.

Szklane elementy, które wcześniej były klejone mogą być teraz tanim kosztem spawane, a wysoką jakość tego procesu wykorzystuje sam TRUMPF w produkcji swoich światłowodów. System w obecnej formie ma szansę zrewolucjonizować przemysłową obróbkę szkła. TRUMPF rozpoczął jego ekspansję w zakładzie produkcyjnym w Schramberg.

(rr)