Naujas lazerinis stiklo pjovimo būdas: M. Mackevičiūtė tapo technologijos mokslų daktare

FTMC Lazerinių technologijų skyrius turi naują technologijos mokslų daktarę! Spalio 24 d. ja tapo Miglė Mackevičiūtė, apgynusi disertaciją „Efektyvus ir greitas stiklo pjovimas lazeriu panaudojant papliūpų režimą“ (mokslinis vadovas: dr. Paulius Gečys).

Sveikiname kolegę ir linkime naujų pasiekimų!

Stiklo pjovimas – labai aktuali tema pramonėje. Stiklas naudojamas įvairiose srityse, tačiau prieš naudojant jį reikia tinkamai apdirbti. O tai padaryti nėra taip lengva – pavyzdžiui, dėl stiklo trapumo jo pjovimas kelia nemažai technologinių iššūkių.

Kaip Miglė rašo savo disertacijos įžangoje, labiausiai paplitęs stiklo pjovimo būdas yra mechaninis raižymas ir atskyrimas, pasižymintis paprastumu, greitumu ir pigumu. Tačiau raižymo metu suformuojami dideli paviršiaus apskeldėjimai. Be to, ši technologija gali būti pritaikyta tik paprastų kontūrų pjovimui.

Sudėtingiems kontūrams gali būti naudojamas pjovimas viela ar vandens srove. Tačiau šie alternatyvūs mechaniniai pjovimo būdai yra žymiai lėtesni, palyginti su raižymu.

Tad geriausia išeitis – lazeriai. Ši technologija leidžia pasiekti didžiausią tikslumą, kokybę, pjovimą sudėtingomis trajektorijomis bei spartą. FTMC fizikė stiklo pjovimui taikė lazerines papliūpas (angl. laser bursts) – itin trumpus lazerio impulsus, kurie „iššaunami“ ne po vieną, o grupėmis, serijomis. Kitaip tariant, vietoj vieno stipraus lazerio blyksnio, į tašką nukreipiama keletas labai trumpų „šūvių“ vienas po kito, atskirtų vos keliomis nanosekundėmis ar net pikosekundėmis.

(Jūsų išmaniojo telefono stiklas bei kiti komponentai irgi yra išpjaustyti lazeriu. Canva.com nuotrauka)

„Disertacijoje buvo tiriamas lazerinių papliūpų poveikis stiklo pjovimui nuo apačios, tūrinių modifikacijų formavimui šviesos gijomis ir jų pritaikymui stiklo raižymui. Lazerinės papliūpos yra palyginus naujas lazerių veikimo režimas, kuris pastaruoju metu tapo itin aktualus mikroapdirbimo tyrimuose ir taikymuose. Matydami šio režimo potencialą, nusprendėme jį pritaikyti stiklo apdirbimo procesuose, kuriuose iki šiol trūko informacijos apie jo naudą“, – pasakoja M. Mackevičiūtė.

Mokslininkei pavyko pademonstruoti efektyvų ir greitą stiklo pjovimą naudojant lazerines papliūpas, taip pat – išpjauti sudėtingus kontūrus bei didesnio storio stiklo bandinius.

„Stiklas yra itin universalus, plačiai naudojamas mūsų kasdienybėje – nuo langų ir ekranų iki medicininių prietaisų ir saulės elementų. Galimybė pjauti šią medžiagą greitai, taip pat sudėtingų formų ir storų stiklų pjovimas, suteikia lankstumo gamyboje ir leidžia spartinti naujų produktų kūrimą. Tokiu būdu atsiveria galimybės efektyviau gaminti įvairius produktus, kurie galiausiai tampa labiau prieinami ir patogesni kiekvienam iš mūsų“, – savo darbo naudą paaiškina Miglė.

„Smagu, jog su ta pačia apdirbimo sistema pavyko atlikti skirtingą stiklo apdirbimą tiesiog keičiant lazerinius parametrus. Su tuo pačiu lazeriu pavyko suformuoti poliarizacija valdomas modifikacijas, leidžiančias raižyti stiklą m/s greičiu.

Atliekant pjovimą nuo apatinės pusės pavyko atlikti sudėtingų kontūrų ir storų stiklų pjovimą, o dinamiškai keičiant parametrus apdirbti bandinį tiek sparčiu, tiek aukštos kokybės režimais. Tai parodo lazerių su ultratrumpųjų impulsų GHz papliūpomis išskirtinį lankstumą stiklo apdirbime. Džiugu, kad šiuos režimus pavyko pritaikyti ir praktikoje, atliekant kitas užduotis“, – sako naujoji technologijos mokslų daktarė.

Disertaciją (anglų k.) galite perskaityti paspaudę šią nuorodą.

FTMC informacija