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    將玻璃片彎曲成複雜的或非常規的形狀成為可能

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    將玻璃片彎曲成複雜的或非常規的形狀成為可能

    發布日期:2017-07-26 作者: 點擊:

     夫琅禾費協會的一種新的技術在激光束的幫助下使得將太倉夾絲玻璃片彎曲成複雜的或非常規的形狀成為可能。這為建築師和設計師帶來了一係列全新的潛在產品。


      研究人員正在利用玻璃的一個特定的屬性——當其被暴露在高溫下的時候,會變得具有粘性以及由此產生的可塑性。精確計算和重力完成了剩下的工作。


      一束激光沿著一條預先設定但是不可見的路徑以絕對的精度穿過玻璃表麵。光束會時不時地停下來,改變位置和繼續移動。這片四毫米厚的玻璃片放在了一個已經預熱到剛剛好低於玻璃融化的溫度的烤箱裏。




      在被激光加熱的地方,太倉鋼化玻璃開始變軟,而由於重力的原因,被加熱的部分開始下沉,就像是用厚厚的蜂蜜做成的那樣。一旦實現了所需的形狀,關閉激光,玻璃再次固化。其結果是得到一個具有小半徑的彎曲特征,波紋和圓形突起的迷人的形狀。


      這就是夫琅禾費協會材料力學研究所(布賴斯高,弗賴堡)所開發的一種技術中激光是如何可以用來幫助彎曲玻璃板的。整個過程基於材料的一個特定的物理特性;例如,與金屬不一樣,玻璃沒有確定的熔點——材料液化的溫度。相反,當暴露在一定的溫度範圍內時,它會開始軟化並變得可塑。


      無模具彎曲玻璃


      夫琅和費協會材料力學研究所的這一項激光輔助技術使得建築師和工業設計者可以利用那些在以前製造起來很困難和昂貴的形狀。在這裏,片狀玻璃不需要一個模具來施加壓力就可以進行成型。


      通過這種方式,這個新工藝不會留下任何難看的痕跡——平板玻璃的表麵在視覺上保持著不失真。


      軟件控製的激光束


      給予產品其所需的形狀開始於對工藝流程的編程。幾何數據被用來定義對材料進行加熱的精確的位置,時刻和持續時間的序列,同時用來產生控製激光束的程序。


      選項中這些因子使激光器停留片刻,對單點進行多次的加熱或改變光束的強度。“由於AG亞遊集團的技術,製造商擁有了一種性價比很好的小批量甚至一次性地製造極端定製化的玻璃物品的方法,”夫琅禾費協會材料力學研究所的TobiasRist說。


      從把玻璃放進烤箱到其冷卻下來,整個過程大約需要半個小時。根據所需的形狀,激光隻需要幾分鍾的時間來完成它的工作。


      “對於製造商來說一個獨特的好處是機器占用的時間很短。工件被放置在預熱的烤箱內,幾分鍾之後激光就可以開始工作了,”Rist說。


      由於加工完的玻璃被拿下來進行冷卻,所以用於彎曲的烤箱就空了出來,可以用於加工下一個工件,而不必冷卻下來。這比傳統的工藝具有明顯更高的能源效率——雖然激光確實需要大量的能源,但是非常短的處理時間節省了電力。


      可調反射鏡引導激光束


      夫琅禾費材料力學研究所加工工藝與玻璃成型研究組使用了強大的CO2激光模組。這種激光器在行業中被廣泛應用於材料加工。


      該激光束並沒有直接作用於工件,而是通過安裝在烤箱內部的可調反射鏡來完成。這提供了一個非常快速和簡單的定位激光束的方式,因為它意味著激光裝置本身可以保持靜態。


      該小組的研究人員目前能夠處理高達100厘米的邊緣,並改變玻璃片兩側的形狀。研究人員的下一步是嚐試不同類型的玻璃,並探索進一步的製造變化,以擴大產品可以采用的形狀的範圍。


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