使用激光切割制造玻璃酒杯

客户反馈

“我们选择相干公司作为供应商的主要原因是,他们已准备好并且有能力与我们合作开发工艺和技术。”

— Tobias Bredl,IPROTec, GmbH 销售兼项目经理

挑战

许多制造商通过将一滴熔化的玻璃液滴入碗状模具,来生产高脚玻璃酒杯;然后,将空气吹入液滴中以使其膨胀,直到其填满模具。 空心碗状的玻璃冷却,但顶部仍具有“盖”(所谓的“杆头废料”)。 这个“盖”在玻璃生产的最后阶段被切除。 但是,传统玻璃切割方法无法产生所需的平滑边缘。 这很关键,因为这是饮酒者嘴唇实际接触玻璃杯的地方。 因此,必须采用各种切割后打磨、抛光和清洁步骤来使玻璃边缘光滑。 所有这些步骤都会对成本、可重复性和良率产生影响。

解决方案

“成丝”是一种玻璃切割方法,需要非常高的功率,而这种功率可以通过总功率适中的可聚焦、超短脉冲 (USP) 激光器实现。 相干公司的专利 SmartCleave 可以实现此项节能工艺。 使用它,可以高速切割直线、曲线和嵌入的透明脆性材料(厚度从 50 µm 到 10 mm 不等),而不会形成锥度。 最重要的是,SmartCleave 可形成光滑的表面,其粗糙度 (Ra) 小于 1 µm,边缘缺口尺寸小于 5 µm。 SmartCleave 切割还可以产生明显优于机械加工的最终弯曲强度。

结果

位于德国茨维塞尔的 IPROTec (Innovative Process Technology) GmbH 制造用于生产玻璃杯的自动化设备。 IPROTec 设计了一款完全自动化系统,目前已推向市场,该系统采用 SmartCleave 切割方法来去除玻璃盖。 它利用相干公司的 PowerLine SmartCleave 子系统,其中包含一个 HyperRapid NX 激光器,其波长为 1064 nm,平均输出功率为 50 W。 该子系统还包括几个光学组件、光束开关、传感器和电子元件。 根据机器配置和使用方式,它的切割速度可达到 300 mm/s,每分钟处理多达 50 个玻璃杯。 最重要的是,IPROTec 系统消除了早期玻璃切割方法所需的所有打磨、冲洗和干燥步骤,也消除了相应的能耗、时间、成本和对环境的不利影响。 而且,该系统已经在实际使用中得到验证,可实现大批量玻璃杯制造商所需的全天候可靠性。

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