【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雜的或非常規的形狀成為可能。這為建筑師和設計師帶來(lái)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。準確計算和重力完成了剩下的工作。

　　一束激光沿著(zhù)一條預先設定但是不可見(jiàn)的路徑以的精度穿過(guò)玻璃表面。光束會(huì )時(shí)不時(shí)地停下來(lái)，改變位置和繼續移動(dòng)。這片四毫米厚的玻璃片放在了一個(gè)已經(jīng)預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(kāi)始變軟，而由于重力的原因，被加熱的部分開(kāi)始下沉，就像是用厚厚的蜂蜜做成的那樣。一旦實(shí)現了所需的形狀，關(guān)閉激光，玻璃再次固化。其結果是得到一個(gè)具有小半徑的彎曲特征，波紋和圓形突起的迷人的形狀。

　　這就是夫瑯禾費協(xié)會(huì )材料力學(xué)研究所（布賴(lài)斯高，弗賴(lài)堡）所開(kāi)發(fā)的一種技術(shù)中激光是如何可以用來(lái)幫助彎曲玻璃板的。整個(gè)過(guò)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(méi)有確定的熔點(diǎn)——材料液化的溫度。相反，當暴露在一定的溫度范圍內時(shí)，它會(huì )開(kāi)始軟化并變得可塑。

　　無(wú)模具彎曲玻璃

　　夫瑯和費協(xié)會(huì )材料力學(xué)研究所的這一項激光輔助技術(shù)使得建筑師和工業(yè)設計者可以利用那些在以前制造起來(lái)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(lái)施加壓力就可以進(jìn)行成型。

　　通過(guò)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(jué)上保持著(zhù)不失真。

　　軟件控制的激光束

　　給予產(chǎn)品其所需的形狀開(kāi)始于對工藝流程的編程。幾何數據被用來(lái)定義對材料進(jìn)行加熱的準確的位置，時(shí)刻和持續時(shí)間的序列，同時(shí)用來(lái)產(chǎn)生控制激光束的程序。

　　選項中這些因子使激光器停留片刻，對單點(diǎn)進(jìn)行多次的加熱或改變光束的強度。“由于我們的技術(shù)，制造商擁有了一種性?xún)r(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，”夫瑯禾費協(xié)會(huì )材料力學(xué)研究所的TobiasRist說(shuō)。

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

　　“對于制造商來(lái)說(shuō)一個(gè)獨特的好處是機器占用的時(shí)間很短。工件被放置在預熱的烤箱內，幾分鐘之后激光就可以開(kāi)始工作了，”Rist說(shuō)。

　　由于加工完的玻璃被拿下來(lái)進(jìn)行冷卻，所以用于彎曲的烤箱就空了出來(lái)，可以用于加工下一個(gè)工件，而不必冷卻下來(lái)。這比傳統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)間節省了電力。

　　可調反射鏡引導激光束

　　夫瑯禾費材料力學(xué)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(yè)中被廣泛應用于材料加工。

　　該激光束并沒(méi)有直接作用于工件，而是通過(guò)安裝在烤箱內部的可調反射鏡來(lái)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，因為它意味著(zhù)激光裝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100厘米的邊緣，并改變玻璃片兩側的形狀。研究人員的下一步是嘗試不同類(lèi)型的玻璃，并探索進(jìn)一步的制造變化，以擴大產(chǎn)品可以采用的形狀的范圍。