Procesamiento láser sobre vidrio
Marcaje y Grabado Láser sobre Vidrio
El vidrio es un material complejo para ser procesado debido a sus características de fragilidad y pobre transferencia de calor. A lo largo de los años, estos desafíos se han enfrentado y resuelto utilizando tecnologías láser específicas, adecuadas para esta difícil tarea.
Los procesos realizados con láser sobre vidrio van desde aplicaciones exclusivamente estéticas y decorativas, como la creación de motivos ornamentales sobre vidrio y espejos o el marcaje 3D en el interior del material, hasta usos funcionales que van desde el marcaje ligado a la trazabilidad del producto en la industria farmacéutica y alimentaria. mundo, o cortar, taladrar y grabar (patrones) en áreas como electrónica de consumo, LCD, dispositivos médicos, telecomunicaciones. Otra aplicación muy extendida es la eliminación de huellas en los revestimientos depositados sobre el vidrio que conciernen al mundo de la automoción, la energía solar, la medicina, la construcción civil y los sensores.
Las fuentes que se utilizan normalmente para el vidrio son fuentes UV (longitud de onda 355nm, 266nm), verde (532nm). A estos se han sumado en los últimos años los láseres de pulsos ultracortos (picosegundo, femtosegundo), para afrontar los procesos más exigentes en cuanto a la miniaturización del resultado esperado.
RFH Ultravioleta UV 355nm Grabado con fuente láser Glaseado de vidrio
1) decoración de vidrio
Estas aplicaciones están muy extendidas en las artes gráficas y se basan en que
cualquier superficie de vidrio reacciona al láser con un efecto de “opacificación” del material que el grabador deja sobre la superficie. Habitualmente la fuente láser por excelencia utilizada para estas aplicaciones es el CO2, lo que supone un buen compromiso entre su coste y los resultados que se pueden obtener. Incluso las fuentes UV se pueden utilizar para crear detalles más finos y precisos.
El procesamiento láser es más de un 80 % más rápido que el pulido con chorro de arena y con tiempos de configuración mucho más simples y rápidos. Mediante el uso de un cabezal láser galvo de 3 ejes, también es posible variar el foco de trabajo del láser dentro de los materiales, pudiendo así tener un efecto 3D dentro de un objeto de vidrio.
Algunos ejemplos de objetos trabajables son: frascos de perfume, botellas, vasos, jarras, vajillas, marcos, espejos, vitrinas, exhibidores, artilugios, decoraciones varias.
Marcatura-bicchieri2) Trazabilidad
La trazabilidad en sectores críticos como el farmacéutico o el alimentario es fundamental para controlar la cadena productiva y la postventa.
El láser es comúnmente utilizado por sus características de flexibilidad, velocidad e indelebilidad como herramienta para marcar códigos, números de serie y códigos de barras (QRcode, datamatrix o código de barras), sobre botellas, viales o matraces.
Por lo general, se utiliza una fuente de láser de CO2, que es un buen compromiso entre la velocidad del proceso y la calidad del marcado.
El sistema de marcado láser también elimina la necesidad de utilizar tintas consumibles con las correspondientes paradas de la máquina para el mantenimiento relacionado.
fiale3) Procesamiento Industrial
Perforación
El taladrado de vidrio es un reto abierto, ya que el efecto secundario del bisel del agujero propio del taladrado con láser es más crítico en este tipo de materiales. La temperatura de trabajo puede crear grietas y microfracturas en el borde de ataque de la viga que, a la larga, pueden causar problemas estructurales.
Sumado a esto, existe el problema del pelado de la superficie de salida (chipping) que se produce cuando el haz logra romper el material pero trae consigo parte de la superficie de los bordes de salida.
Algunos métodos para evitar estos fenómenos adversos son trabajar el agujero a la mínima energía (para reducir el efecto térmico), utilizar superficies adicionales debajo del material para dar más rigidez estructural a la salida, o diseñar la pieza con abundante material grueso. y luego agregue un segundo proceso de lapeado para eliminar los efectos del astillado.
Las fuentes utilizadas para este fin son láseres de pulso ultracorto (Picosegundo y Femtosegundo).
Se pueden encontrar algunas aplicaciones de perforación de vidrio: en la perforación de viales y botellas en el sector farmacéutico, en la producción de máscaras con microchip para el sector electrónico y en la producción de dispositivos médicos para la gestión de microfluidos.
Microforatura Vetro
Corte
Cortar también conlleva muchos de los efectos secundarios descritos en la perforación de vidrio.
Para realizar cortes lineales o circulares, se suelen utilizar fuentes de CO2 con formadores de haz y con sistemas de control de los efectos térmicos sobre la superficie. Por ejemplo, se utilizan boquillas con micro-chorros de líquido para enfriar la superficie después del paso del Láser y por lo tanto para reducir el efecto de micro-fracturas posteriores y hacer que la fisura sea contenida y homogénea.
Las aplicaciones de corte por láser en vidrio son diversas, desde vidrio científico hasta el corte y la conformación de los extremos de las fibras ópticas, desde aplicaciones en electrónica y sensores hasta dispositivos médicos.
Esempio di Taglio VetroGrabado
El grabado láser de vidrio es una operación muy extendida y una alternativa a los métodos de grabado químico que son más costosos en términos de manejo y menos precisos en términos de resultados. La operación se utiliza a menudo en el campo decorativo o en el procesamiento de substrat
