O vidro, como importante material industrial, é utilizado em diversas indústrias da economia nacional, como eletrodomésticos, louças sanitárias, decoração, eletrônica, artesanato, ótica, construção civil, automotiva, indústria fotovoltaica, etc. micrômetros de pequenos filtros ópticos, monitores de tela plana de laptop e painéis de vidro tão grandes quanto grandes usados em campos de fabricação em larga escala, como automotivo, fotovoltaico e indústrias de construção.
O vidro, como um material tipicamente frágil, apresenta dificuldades significativas durante o processamento. Tradicionalmente, o vidro é cortado com ferramentas de carboneto ou diamante, e o processo de corte é dividido em duas etapas. Primeiro, uma ponta de diamante ou rebolo de carboneto é usado para criar uma rachadura na superfície do vidro; depois, meios mecânicos são usados para dividir o vidro ao longo da linha de rachadura.
Riscar e cortar usando este método tem uma série de desvantagens; a remoção de material resulta na criação de lascas, fragmentos e microfissuras que degradam a resistência das bordas cortadas, necessitando de um processo de limpeza adicional. Rachaduras profundas do processo geralmente não são perpendiculares à superfície do vidro porque as linhas de separação criadas por forças mecânicas geralmente não são perpendiculares, e a perda de rendimento devido à aplicação de forças mecânicas ao vidro fino também é um fator negativo.
Essas deficiências podem ser melhoradas usando vidro livre de estresse e otimizando ainda mais o processo usado para rachar. No entanto, ainda não é possível evitar completamente a contradição sistemática entre as linhas de corte verticais e a prevenção de lascas/trincas nas arestas. O desenvolvimento da tecnologia laser oferece uma solução para esses problemas de qualidade.
Ao contrário das ferramentas de corte mecânicas convencionais, a energia de um feixe de laser corta o vidro sem contato. A energia aquece uma parte específica da peça de trabalho a uma temperatura predefinida. Este processo de aquecimento rápido é imediatamente seguido por resfriamento rápido, que cria uma faixa de tensão orientada verticalmente dentro do vidro, resultando em uma rachadura nessa direção sem lascas ou rachaduras. Como a trinca é causada apenas pelo calor e não por motivos mecânicos, não aparecem lascas ou microfissuras.
As bordas cortadas a laser são mais fortes do que os métodos convencionais de pontuação e divisão, e a necessidade de acabamento é reduzida ou eliminada. Além disso, a ocorrência de vidros quebrados pode ser totalmente evitada.
No caso do corte a laser, a superfície do vidro é riscada pelo aquecimento e subsequente resfriamento do feixe de laser em aproximadamente 10 mm e o vidro pode então ser dividido na direção da marcação. Como a tecnologia a laser não produz fragmentos de vidro, as rebarbas comuns e a baixa resistência das bordas cortadas são evitadas, e os processos subsequentes de polimento e lixamento não são mais necessários. Além do mais, o vidro processado por este meio é até três vezes mais resistente à quebra do que o vidro partido por métodos convencionais. Para espessuras de vidro de até 20 mm, é possível cortar toda a peça em apenas uma etapa. Dividir e subseqüente polimento, moagem e enxágue não são mais necessários. A resistência das bordas cortadas pode ser medida por meio do teste de flexão de quatro pontos padronizado da DIN-EN 843-1. Um pedaço de vidro é fixado em dois rolos e, na superfície superior do vidro, dois rolos adicionais são usados para gerar a força de dobra necessária, sob a qual o vidro pode ser dividido em duas partes. O teste foi repetido aproximadamente 100 vezes para obter valores estatísticos adequados e confiáveis para a possibilidade de desdobramento.
Na maioria dos casos, o corte a laser é a escolha para processos de corte de vidro de alto volume. As vantagens são alta velocidade e precisão, bem como parametrização simples. No entanto, onde muitas linhas diferentes devem ser cortadas e o tempo de processamento é suficiente, o corte monolítico é um método mais atraente devido ao seu resfriamento a seco e à ausência de etapas de corte adicionais. Em ambos os casos, uma aresta de corte de alta qualidade é produzida. Pode-se ver que o corte a laser de vidro é perfeitamente adequado para economizar tempo e, ao mesmo tempo, aumentar a qualidade do processamento.
Transferir uma tecnologia nova e comprovada para uma linha de produção de alto volume para produtos de alta tecnologia não é uma tarefa fácil. Do ponto de vista do cliente, antes da implementação, a tecnologia deve ser uma solução automatizada e confiável que não seja apenas comprovada, mas também considerada econômica. Na prática, a aplicação de tecnologias inovadoras só é eficaz em duas situações: o lançamento de um novo produto exige novos meios de produção para realizar as características inovadoras ou para reduzir os custos de produção pela redução do número de etapas de processamento, ou a produção existente encontra pressões que precisam ser aliviadas por uma grande melhoria nos métodos de produção.
Na indústria de monitores de tela plana, levou cinco anos para o lançamento da tecnologia de corte a laser encontrar seu lugar na linha de produção, desde que tenha passado por milhares de horas de verificação de aplicação em muitas linhas de processamento. Agora é frequentemente considerado para a produção de novos produtos onde há risco de quebra de vidro, ou na indústria eletrônica para a fabricação de produtos móveis de comunicação contendo vidro ou outros produtos onde existem peças frágeis contendo vidro fino, como sensores , painéis de toque ou caixas de vidro.
O processamento geralmente é realizado em ambientes livres de poeira, como na indústria bioquímica, pois são muito sensíveis às partículas geradas pelas etapas convencionais de corte ou moagem. Por exemplo, materiais de substrato cobertos com códigos de DNA (códigos de barras bioquímicos) ou materiais que foram cortados a laser em folhas são usados para testes de produtos. Para a tecnologia de corte a laser, os setores de aplicação mais promissores são atualmente a indústria de eletrodomésticos, a indústria de louças sanitárias, a indústria solar e a indústria automotiva.
Assim como a tecnologia a laser se desenvolveu ao longo dos anos na indústria de processamento de metal, a tecnologia de corte a laser para processamento de vidro continuará a evoluir; a tecnologia será utilizada em uma ampla gama de aplicações para diferentes produtos, substituindo os meios tradicionais.
Como uma tecnologia inovadora, o corte a laser será mais utilizado no futuro em muitas indústrias de vidro, como eletrodomésticos, louças sanitárias, decoração, eletrônica, artesanato, ótica, construção, automotiva, fotovoltaica e muitas outras. Além do vidro de corte a laser, existem muitas outras tecnologias para processamento a laser de vidro que já estão sendo promovidas e aplicadas, como perfuração e chanfro, bem como remoção de revestimento.
