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工藝實(shí)測(cè) | 玻璃鍍膜清洗新突破,光纖激光器也能詮釋!
閱讀:96 發(fā)布時(shí)間:2022-8-272021年上半年,全國(guó)建材行業(yè)運(yùn)行總體平穩(wěn),質(zhì)量效益全面提升,行業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定,產(chǎn)量增長(zhǎng)較快,主要產(chǎn)品出廠價(jià)格環(huán)比小幅回升,經(jīng)濟(jì)效益繼續(xù)大幅增長(zhǎng),商品進(jìn)、出口金額同比大幅增長(zhǎng)。據(jù)國(guó)家數(shù)據(jù),1-6月,平板玻璃產(chǎn)量5.1億重量箱,同比增長(zhǎng)10.8%;平板玻璃工業(yè)出廠價(jià)格環(huán)比上漲11.2%,同比增長(zhǎng)74.1%。規(guī)模以上平板玻璃工業(yè)營(yíng)業(yè)收入同比增長(zhǎng)46.2%,利潤(rùn)總額同比增長(zhǎng)155%。由此可見,玻璃需求巨大。
而在加工離線玻璃時(shí),需要把玻璃邊部的膜層去掉,這是玻璃合中的一項(xiàng)工藝要求。玻璃的膜層主要為金屬膜,生產(chǎn)工藝問題導(dǎo)致離線玻璃易氧化、跟膠的相容性不是很好,且銀膜極易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而變黑,還會(huì)不斷延伸,包括酸、堿、口水、汗?jié)n都會(huì)與之反應(yīng)。如果不除會(huì)導(dǎo)致與膠的基礎(chǔ)面發(fā)紅(類似紅銅的顏色),久之會(huì)出現(xiàn)漏氣、起霧等現(xiàn)象。所以,必須把可能與密封膠接觸的膜層除去。
1、替代傳統(tǒng)玻璃除膜清洗方式勢(shì)在必行
傳統(tǒng)的除膜方式采用的是除膜機(jī),在除膜機(jī)上面安裝樹輪盤使其高速旋轉(zhuǎn),從而與玻璃表面摩擦達(dá)到除膜的效果。由于樹脂輪與玻璃表面是硬接觸,在樹脂輪和玻璃接觸的地方產(chǎn)生的應(yīng)力極易使玻璃表面產(chǎn)生微裂紋,劃?rùn)M或直接脆裂。因此加工中報(bào)廢率較高,同時(shí)加工過程中產(chǎn)生的微裂紋會(huì)隨著時(shí)間的推移導(dǎo)致整個(gè)玻璃功能失效,甚至破裂造成安全隱患。自動(dòng)化產(chǎn)線除膜系統(tǒng)是摩擦方式達(dá)到高效除膜,清除深度與貼合力有關(guān)。兩種方式都需要接觸玻璃,靠摩擦玻璃鍍膜來清除,很容易應(yīng)力過大造成玻璃碎裂。因此替代傳統(tǒng)除膜方式顯得特別重要。
手持出膜
樹脂輪盤
2、玻璃鍍膜清洗要求標(biāo)準(zhǔn)
玻璃鍍膜清洗干凈的標(biāo)準(zhǔn)是用白紙墊在玻璃下方,觀察清洗的地方是否白凈、不泛黃,具體如下圖所示。
檢測(cè)玻璃鍍膜清洗干凈示意圖
3、激光清洗技術(shù)開發(fā)
什么是激光清洗?
指利用高能激光束照射工件表面,使表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離,高速有效地清除清潔對(duì)象表面附著物或表面涂層,從而達(dá)到潔凈的工藝過程。它是基于激光與物質(zhì)相互作用效應(yīng)的一項(xiàng)新技術(shù),與傳統(tǒng)的機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法(濕清洗工藝)不同,它不需要任何破壞臭氧層的CFC類有機(jī)溶劑,無污染,無噪聲,對(duì)人體和環(huán)境無害的一種“綠色”清洗技術(shù)。
激光清洗原理是什么?
激光清洗能量如何分布?
綠色-紅色虛線區(qū)域?yàn)榧庸ご翱?/p>
能量密度高于基材消融閾值,基材容易受到傷害,可以增加一定粗糙度;能量密度低于污染物消融閾值,則無法達(dá)到清洗干凈的效果。
高斯光斑
圓形平頂光斑
方形平頂光斑
高斯光的波峰部分極容易對(duì)基材造成損傷,典型應(yīng)用為鋁合金、銅、鐵等氧化層去除;如不希望傷害基材,例如模具清洗,優(yōu)選平頂光,典型應(yīng)用為模具清洗,精密零件除油污,油漆層去除等;提高清洗效率,同時(shí)又不損傷基材,優(yōu)選方形平頂光斑分布。
4、玻璃鍍膜清洗應(yīng)用案例
RFL-P300H激光器是圓形光斑多模激光器,單脈沖能量為15mJ,聚焦后的光斑直徑大約在0.36mm,光束質(zhì)量因子M2為10。
激光鍍膜玻璃照射光斑圖
激光鍍膜層清洗顯微鏡圖
玻璃單銀除膜參數(shù)為:130ns,300W,30kHz,線寬15mm,清洗速度6m/min,能清除干凈鍍膜表面,表面呈透明色,同時(shí)橫向與縱向光斑也能搭接起來。
測(cè)試的幾組工藝參數(shù)如下表所示:
參數(shù) | 功率(W) | 清洗移動(dòng)速度(m/min) | 頻率(KHz) | 單脈沖能量(mJ) | 透光百分比(%) |
1 | 300W | 6 | 25 | 12 | 82% |
2 | 300W | 6 | 30 | 10 | 85% |
3 | 300W | 6 | 40 | 7.5 | 83% |
4 | 300W | 6 | 50 | 6 | 81% |
說明:透光百分比越高代表清洗越干凈
RFL-P500H激光器是圓形光斑多模激光器,單脈沖能量為50mJ,聚焦后的光斑直徑大約在1mm,光束質(zhì)量因子M2為62.5。
激光鍍膜玻璃照射光斑圖
激光鍍膜層清洗顯微鏡圖
玻璃單銀除膜參數(shù)為:100ns,500W,15kHz,線寬15mm,清洗速度8m/min,能清除干凈鍍膜表面,表面呈透明色,同時(shí)橫向與縱向光斑也能搭接起來。
測(cè)試的幾組工藝參數(shù)如下圖所示:
說明:上組數(shù)據(jù)是不同掃描速度下清洗效果情況;下組數(shù)據(jù)是不同重復(fù)頻率下鍍膜清洗效果情況
從以上數(shù)據(jù)可看到重復(fù)頻率15kHz,掃描速度5m/s下清洗更*,白色更明顯。
5、太陽能電池板鍍膜清洗應(yīng)用案例
太陽能電池板鍍膜層清洗
清洗要求:為了邊緣鑲嵌進(jìn)鋁框中,要求清洗寬度10mm,由另一面去除反面黑色鍍層,不得損傷玻璃基材,效率至少6m/min,清洗完之后呈透明色。
測(cè)試效果如下圖所示:
太陽能電池板鍍膜層清洗后效果圖
由上圖測(cè)試可知,用P300H清洗太陽能電池板鍍膜層清洗效率達(dá)到6m/min,清洗后結(jié)果呈現(xiàn)透明色,清洗效果符合清洗要求