Una nueva técnica de Fraunhofer hace posible doblar el vidrio laminado en formas complejas o poco convencionales con la ayuda de rayos láser. Esto abre una gama completamente nueva de productos potenciales para arquitectos y diseñadores. Los investigadores están aprovechando un atributo particular del vidriotiene de volverse viscoso y por lo tanto maleable cuando se expone a altas temperaturas. Cálculos precisos y la gravedad hacen el resto.
Un rayo láser se mueve a través de la superficie del vidrio con absoluta precisión, siguiendo un camino preprogramado, aunque aún invisible. De vez en cuando, el rayo se detiene, cambia de posición y avanza. La hoja de vidrio de cuatro milímetros de espesor está enun horno que ha sido precalentado justo por debajo de la temperatura a la que el vidrio comienza a derretirse, el vidrio comienza a ablandarse en los puntos que el láser ha calentado y, gracias a la gravedad, las porciones calentadas se hunden como si estuvieran hechas de miel espesa.Una vez lograda la forma deseada, el láser se apaga y el vidrio se solidifica nuevamente. El resultado es una forma fascinante con curvas con pequeños radios, ondas y protuberancias redondas.
Así es como se pueden utilizar los láseres para ayudar a doblar las láminas de vidrio en un proceso desarrollado por el Instituto Fraunhofer de Mecánica de Materiales IWM en Freiburg im Breisgau. Todo el proceso se basa en una característica física particular del material; a diferencia del metal, paraPor ejemplo, el vidrio no tiene un punto de fusión definitivo en el que se licua. En cambio, cuando se expone a un cierto rango de temperatura, se ablanda y se vuelve maleable.
Doblar vidrio sin molde
La técnica soportada por láser de Fraunhofer IWM permite a los arquitectos y también a los diseñadores industriales hacer uso de formas que antes eran difíciles y costosas de producir. Aquí, el vidrio laminado se moldea sin la necesidad de un molde para aplicar presión. De esta manera, elEl nuevo proceso no deja marcas desagradables: las superficies planas de vidrio permanecen visualmente sin distorsiones.
rayos láser controlados por software
Darle a un producto la forma requerida comienza con la programación del flujo de trabajo del proceso. Los datos geométricos se utilizan para definir la secuencia de exactamente dónde, cuándo y por cuánto tiempo se calentará el material, así como para crear el programa que controlará el láserEsto incluye opciones para detener el láser por un momento, calentar un solo punto varias veces o cambiar la intensidad del haz. "Gracias a nuestra técnica, los fabricantes tienen una forma rentable de producir objetos de vidrio extremadamente personalizados en pequeñoslotes o incluso como únicos ", dice Tobias Rist, científico de Fraunhofer IWM.
Desde colocar el vidrio en el horno hasta enfriarlo, todo el proceso toma aproximadamente media hora. Dependiendo de la forma requerida, el láser solo demora unos minutos en hacer su trabajo ". Un beneficio distintivo para los fabricantes esque la maquina es solo
ocupado por períodos breves. La pieza de trabajo se coloca en el horno precalentado y el láser puede comenzar después de solo unos minutos ", explica Rist. Dado que el vidrio se retira para enfriarlo, el horno de doblado está libre para la siguiente pieza de trabajo y nono tiene que enfriarse. Esto ofrece una eficiencia energética significativamente mayor que los procesos convencionales: el láser requiere mucha energía, pero los tiempos de procesamiento muy cortos ahorran electricidad.
espejos ajustables dirigen el rayo láser
Procesos de mecanizado de Fraunhofer IWM, Glass Forming Group utiliza un potente CO 2 modelo láser. Este tipo de láser se utiliza comúnmente en el procesamiento de materiales en la industria. El rayo láser no se aplica directamente a la pieza de trabajo, sino que se dirige a través de espejos ajustables instalados en el interior del horno. Esto proporciona una velocidad extremadamente rápida yUna forma sencilla de posicionar el rayo láser porque permite que el propio aparato láser permanezca estático. Actualmente, los investigadores del grupo pueden procesar láminas de vidrio con bordes de hasta 100 centímetros y alterar la forma de ambas caras del vidrio.El siguiente paso es experimentar con diferentes tipos de vidrio y explorar más variaciones de fabricación con el fin de ampliar la gama de formas que pueden adoptar los productos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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