【中玻網(wǎng)】采用新的基于激光的玻璃形成技術(shù)生產(chǎn)的具有非常小半徑的玻璃片樣品。

　　夫瑯禾費(fèi)協(xié)會(huì)的一種新的技術(shù)在激光束的幫助下使得將玻璃片彎曲成復(fù)雜的或非常規(guī)的形狀成為可能。這為建筑師和設(shè)計(jì)師帶來了一系列全新的潛在產(chǎn)品。

　　研究人員正在利用玻璃的一個(gè)特定的屬性——當(dāng)其被暴露在高溫下的時(shí)候，會(huì)變得具有粘性以及由此產(chǎn)生的可塑性。準(zhǔn)確計(jì)算和重力完成了剩下的工作。

　　一束激光沿著一條預(yù)先設(shè)定但是不可見的路徑以的精度穿過玻璃表面。光束會(huì)時(shí)不時(shí)地停下來，改變位置和繼續(xù)移動(dòng)。這片四毫米厚的玻璃片放在了一個(gè)已經(jīng)預(yù)熱到剛剛好低于玻璃融化的溫度的烤箱里。

　　在被激光加熱的地方，玻璃開始變軟，而由于重力的原因，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(shí)現(xiàn)了所需的形狀，關(guān)閉激光，玻璃再次固化。其結(jié)果是得到一個(gè)具有小半徑的彎曲特征，波紋和圓形突起的迷人的形狀。

　　這就是夫瑯禾費(fèi)協(xié)會(huì)材料力學(xué)研究所（布賴斯高，弗賴堡）所開發(fā)的一種技術(shù)中激光是如何可以用來幫助彎曲玻璃板的。整個(gè)過程基于材料的一個(gè)特定的物理特性；例如，與金屬不一樣，玻璃沒有確定的熔點(diǎn)——材料液化的溫度。相反，當(dāng)暴露在一定的溫度范圍內(nèi)時(shí)，它會(huì)開始軟化并變得可塑。

　　無模具彎曲玻璃

　　夫瑯和費(fèi)協(xié)會(huì)材料力學(xué)研究所的這一項(xiàng)激光輔助技術(shù)使得建筑師和工業(yè)設(shè)計(jì)者可以利用那些在以前制造起來很困難和昂貴的形狀。在這里，片狀玻璃不需要一個(gè)模具來施加壓力就可以進(jìn)行成型。

　　通過這種方式，這個(gè)新工藝不會(huì)留下任何難看的痕跡——平板玻璃的表面在視覺上保持著不失真。

　　軟件控制的激光束

　　給予產(chǎn)品其所需的形狀開始于對(duì)工藝流程的編程。幾何數(shù)據(jù)被用來定義對(duì)材料進(jìn)行加熱的準(zhǔn)確的位置，時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間的序列，同時(shí)用來產(chǎn)生控制激光束的程序。

　　選項(xiàng)中這些因子使激光器停留片刻，對(duì)單點(diǎn)進(jìn)行多次的加熱或改變光束的強(qiáng)度。“由于我們的技術(shù)，制造商擁有了一種性價(jià)比很好的小批量甚至一次性地制造較端定制化的玻璃物品的方法，”夫瑯禾費(fèi)協(xié)會(huì)材料力學(xué)研究所的TobiasRist說。

　　從把玻璃放進(jìn)烤箱到其冷卻下來，整個(gè)過程大約需要半個(gè)小時(shí)。根據(jù)所需的形狀，激光只需要幾分鐘的時(shí)間來完成它的工作。

　　“對(duì)于制造商來說一個(gè)獨(dú)特的好處是機(jī)器占用的時(shí)間很短。工件被放置在預(yù)熱的烤箱內(nèi)，幾分鐘之后激光就可以開始工作了，”Rist說。

　　由于加工完的玻璃被拿下來進(jìn)行冷卻，所以用于彎曲的烤箱就空了出來，可以用于加工下一個(gè)工件，而不必冷卻下來。這比傳統(tǒng)的工藝具有明顯更高的能源效率——雖然激光確實(shí)需要大量的能源，但是非常短的處理時(shí)間節(jié)省了電力。

　　可調(diào)反射鏡引導(dǎo)激光束

　　夫瑯禾費(fèi)材料力學(xué)研究所加工工藝與玻璃成型研究組使用了強(qiáng)大的CO2激光模組。這種激光器在行業(yè)中被廣泛應(yīng)用于材料加工。

　　該激光束并沒有直接作用于工件，而是通過安裝在烤箱內(nèi)部的可調(diào)反射鏡來完成。這提供了一個(gè)非常快速和簡(jiǎn)單的定位激光束的方式，因?yàn)樗馕吨す庋b置本身可以保持靜態(tài)。

　　該小組的研究人員目前能夠處理高達(dá)100厘米的邊緣，并改變玻璃片兩側(cè)的形狀。研究人員的下一步是嘗試不同類型的玻璃，并探索進(jìn)一步的制造變化，以擴(kuò)大產(chǎn)品可以采用的形狀的范圍。