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发布时间:2022-08-21 17:47:00 作者:金吉宏业
激光切割玻璃异军突起
近年来,激光加工技术迅速发展,超快激光器的技术突破让精密激光技术得到发展,并渗透到玻璃加工领域。从原理上讲,玻璃对红外激光的吸收远比金属好,而且玻璃是热的不良导体,玻璃切割所需要的激光功率比金属要低得多。激光切割玻璃已经从很早使用的纳秒紫外激光发展到皮秒激光,而且随着激光设备价格的大幅度下滑,其使用成本已经下降了许多。
但就成本而言,精密激光玻璃切割机目前少则近百万元,多的三百多万元,对于一般玻璃加工店仍然是消费不起,因此至今为止也仅在一些应用产品有应用规模,并且这些大厂能消费得起。如手机上的摄像头玻片、手机触摸屏幕、水滴屏、刘海屏的凹槽切割,目前苹果、华为、小米等各大手机商的这些玻璃部件基本上都是采用激光切割了。另外,近两年逐渐成熟的在大幅面的OLED、microLED等显示屏产品,其玻璃屏也开始采用激光切割,显示面板屏幕如果能大量采用激光切割,其市场规模是分可观。
此前激光切割玻璃的技术能力长期维持在3mm的厚度,但是过去两年迅速得到突破,前年有国内厂家已经实现了6mm厚度的快速切割,在今年据说已经突破了10mm厚度的激光快速切割。激光切割出来的玻璃具有环境干净、切口光滑、效率很高、精度高、完全自动化等优势,是比水切割的方式。未来极有可能推广到汽车玻璃、导航仪玻璃、建筑玻璃等领域广泛应用。
值得注意的是,激光不仅能轻松切割玻璃,它还可以焊接玻璃,众所周知,玻璃的拼接是一个难度很高的事情。近两年德国、中国相关的科研单位和企业成功研发出激光焊接玻璃的技术,国内以西安光机所、华工激光为代表。这让激光在玻璃行业应用打开了更多空间。
激光的安全使用及防护
激光分级、安全标准和相关规定
口腔临床上使用的激光设备多为3B类和4类
直接发射的激光光束、镜面反射激光、乃至漫反射光束将对人的视力造成长期性损害,灼伤皮肤,或不当操作时损伤非目标组织。
其他的伴随危害,如:无机分子或有机物(细菌、病毒、真菌、孢子)颗粒对环境造成的污染或引发的病;设备的电气危害、机械危害以及火灾隐患等。
激光的防护措施
了解激光的危害性,当可就激光的安全使用,建立制造者与操作者、使用者、管理者分工配合的基本观念及措施。
1、激光产品制造者的安全责任
制造者应提供周到的防护步骤及设施,使其产品具有基本的安全性。购买者验收时,则须确认所购产品具备此等安全性。
a、认定激光级别
制造者须测定光束质量,据以认定其产品之危险等级。
b、提供适切标示及指引
制造者须根据光束状况和级别,提供适切数据,包括在适当的位置( 如孔径处 ) 附着适当标志;并提供操作与维修之安全指引及重要规格数据。
c、备妥基本安全设施
激光产品应有坚固的护罩(Protective housing)、安全连锁(Safety interlock)、钥匙开关(Key switch)、发射指示器(Emission indicator)、光束弱化器(Attenuator)、手动重开机装置(Manual reset)等。
激光产品的分类
I类激光:
其连续波功率很小,只达微瓦或 亚微瓦级,正常运行条件下不会产生危害, 一般不必釆取防范措施。例如:激光打印机等。
II类激光:
功率为(0.1-1)mW,仍属小功率范围,可以用肉眼观察。其输岀剂量不超过1类激光源的很大允许辐射剂量,虽不是安全的,但眼睛对这类激光源看久了会自动生厌(眨眼)。
IIIA类激光:
其连续波输出功率达(1-5) mW, 通常应加防护措施,其工作区及激光源本身均应挂相应的警告标记,另外,利用光学仪器直视这类激光源会眼睛带来危害,也应加强防护。例如:YAG导光臂指示红光。
IIIB类激光:
其输岀功率为(5-500) mW,直接靠近这类激光源会对身体有危害;通过漫反射器观看这类激光源,距离在150mm以上。观看时间短于10s则是安全的。此类激光源应设警告标记。
IV类激光:
激光输出功率在0.5W以上,即使通过 漫反射也有可能引起危害,会灼伤皮肤,引燃可燃物。用户操作这类激光源时应特别小心。这类 激光源应配备明显的警告标记。例如:半导体激光、YAG激光、CO2激光。
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