EU

O szkle

 

 

 

 

 

 

 

 

Przy pomocy techniki laserowej można obok obróbki powierzchni wykonywać grawerunki także wewnątrz samego szkła. Dzięki temu można między innymi wykonywać grawerunki laserowe służące ochronie ptaków, jak również pewien rodzaj „mikrolameli“ wewnątrz szkła, które powodują zmniejszenie intensywności nasłonecznienia.

W normalnych warunkach tylko ptaki mogą dostrzec ten wzór (tutaj specjalnie uczyniono go widocznym) na szkle jako przeszkodę i następnie odpowiednio zmienić kierunek lotu. Natomiast dla ludzkiego oka wzór na elewacji szklanej pozostaje niewidoczny

Laser znajduje coraz większe zastosowanie w obróbce płaskiego szkła. Dzisiaj najczęściej w ten sposób znakuje się laserowo produkty szklane. Jednakże zastosowanie laserowej obróbki całej powierzchni do szyb przynosi jeszcze inne, bardzo interesujące możliwości i pozwala na oferowanie takich nowych produktów architektonicznych ze szkła, które do tej pory nie istniały. Dzięki rozszerzonej w ten sposób ofercie produktów otwiera się przed zakładami obróbki szkła całkowicie nowy rynek zbytu.

Zasadniczą zaletą całopowierzchniowej laserowej obróbki szkła płaskiego jest możliwość uzyskiwania niskim kosztem z masowo wytwarzanych półproduktów uszlachetnione szkło funkcjonalne i dekoracyjne. Tak więc można samemu na pojedynczych szybach realizować indywidualne struktury, jak ornamenty i wzory funkcjonalne, bez dodatkowych kosztów narzędzi drukarskich. Przy tym różnorodność możliwych zastosowań struktur laserowych jest prawie nieograniczona.

Zasadniczo można podzielić technologie całopowierzchniowej obróbki laserowej na trzy różne grupy:
- usuwanie materiału,
- nanoszenie materiału,
- miejscowe zmiany wewnątrz szkła.

Odpowiednio do formy obróbki stosowane są różne źródła laserowe, emitujące promieniowanie z zakresu światła ultrafioletowego, widzialnego lub podczerwonego. Typowy czas obróbki dla szkła w typowych wymiarach wynosi 1 do 3 godzin, zależnie od ornamentów i rodzaju obróbki. Urządzenia do laserowej obróbki szkła mają z reguły konstrukcję modułową i łatwo można je rozbudować. Szkło po obróbce laserem można poddawać dalszej obróbce, dla uzyskania produktów ze szkła bezpiecznego lub izolacyjnego. Poniżej podano dwa przykłady, aby zademonstrować zróżnicowanie możliwości zastosowania w praktyce.

Laser dla ochrony ptaków

Ptaki często nie dostrzegają przezroczystych i odbijających światło powierzchni szklanych. Próbują przefrunąć przez szkło i giną. Przy pomocy grawerowania laserem można jednakże sprawić, że szklana fasada będzie widziana jako przeszkoda i w ten sposób zapobiec „ptasim kolizjom”. 

Skutecznym sposobem ochrony jest zastosowanie na szklanych powierzchniach wzorów strukturalnych w zakresie ultrafioletu. Dzieje się tak, ponieważ nasi upierzeni przyjaciele widzą w zakresie pasma ultrafioletowego. Jeśli zaopatrzy się szyby fasadowe w specjalne wzory ultrafioletowe, to ptaki mogą dostrzegać przeszkodę, uzmysłowić sobie możliwość kolizji i okrążyć barierę. Dla ludzkiego oka te same, widzialne w ultrafiolecie, wzory strukturalne są niewidoczne, szkło wydaje się być przezroczyste.

Odpowiedni raster pozwala na w pełni fachowe wykonanie obróbki laserem na szkle. Te techniczne możliwości wykończenia szkła prowadzą z kolei do nowej generacji szkła bezpiecznego dla ptaków.

 

Wspólne prace rozwojowe z Arnold Glas

We współpracy Boraident z Glaswerken Arnold uzyskano dalsze postępy w pracach nad szkłem bezpiecznym dla ptaków linii Ornilux, z zastosowaniem obróbki laserem, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów produkcji w porównaniu do wytwarzanych metodami tradycyjnymi produktów bezpiecznych dla ptaków. 

Nowe rodzaje szkła odznaczają się wysoką skutecznością w odniesieniu do bezpieczeństwa ptaków przy jednoczesnym optycznie atrakcyjnym wyglądzie. Działanie ochronne struktur laserowych można elastycznie dopasowywać w zależności od położenia budynku w stosunku do szlaków ptasich przelotów i od geometrii budynku. Ornilux występuje jako szkło izolacyjne i szkło bezpieczne.

Laserowe zmiany struktury geometrycznej powierzchni dla kontroli oświetlenia

Wprowadzanie regularnych struktur jak raster punktowy czy raster liniowy do szkła fasadowego może być wykorzystywane do zmniejszania intensywności światła słonecznego w pomieszczeniach. Przy zaplanowanym częściowym usuwaniu ze szkła warstw farby lub warstw funkcjonalnych, takich jak sitodruk, warstwy niskoemisyjne lub chroniące przed promieniami słonecznymi, można uzyskiwać zróżnicowane skutki w odniesieniu do ochrony przed słońcem i oświetlenia wnętrz.

Forma i raster uzyskiwanych przy pomocy lasera struktur cieniujących mogą przy tym być dopasowywane do geometrii budynków, warunków zewnętrznego oświetlenia budynku i wysokości piętra.

Motywy cieniowania można uwzględnić już przy projektowaniu budynku i z góry obliczyć, co pozwala na uzyskanie oszczędności energii dla całego budynku, bez uciekania się do stosowania kosztownej klimatyzacji lub zabezpieczeń przed światłem słonecznym. Można w ten sposób uwzględnić dokładnie dostosowany efekt cieniowania dla różnych pomieszczeń w budynku.

Dodatkowo można uzyskać funkcje kontroli oświetlenia do poprawy jakości oświetlenia wewnętrznych pomieszczeń światłem dziennych przy pomocy wykonanych laserowo lameli.

Przy odpowiednio małych formatach struktury zyskują właściwości ugięcia światła, które – dodatkowo do bezpośredniego wpadania światła dziennego – prowadzą do rozproszenia oświetlenia pomieszczeń światłem dziennym.

Kontrolowanie światła dziennego na strukturyzowanej laserowo szybie przeciwsłonecznej. Przy pomocy lasera warstwa przeciwsłoneczna została usunięta liniowo. Pewna niewielka część światłą dziennego może przedostawać się do pomieszczenia. Na granicach odsłoniętych miejsc światło dzienne zostaje dodatkowo rozproszone i zapewnia równomierne oświetlenie wnętrza.

Dalej przy pomocy lasera można tworzyć holograficzno-optyczne elementy. Powodują one dyfrakcję padających promieni światła dziennego w obrębie określonego zakresu długości fali, np. pasma widzialnego widma elektromagnetycznego. Dodatkowo zapewnia to również, że światło kierowane jest w różnych kierunkach wnętrza pomieszczeń.

Tam, gdzie przezroczystość szyb odgrywa mniejszą rolę, np. przy przeszkleniach dachowych, można też kierujące światłem struktury tworzyć w warstwach funkcjonalnych albo w warstwach farby na szybach. Tutaj także wykazują one działanie cieniujące i kontrolujące oświetlenie, ponieważ padające bezpośrednio promienie zachodzącego słońca są rozpraszane wewnątrz pomieszczeń i w ten sposób wspierają oświetlenie.

Perspektywy

Przytoczone przykłady wskazują, że laser może dać producentom zajmującym się obróbką szkła interesujące wsparcie techniczne przy pracach rozwojowych nad innowacyjnymi produktami i dzięki temu pomagać w otwieraniu nowych rynków zbytu.

Zastosowanie całopowierzchniowej obróbki laserem pozwala przez strukturyzację powłok farby lub warstw funkcjonalnych na szkle uzyskiwać nowe właściwości produktu końcowego (np. szkła izolacyjnego). 

Modułowa koncepcja urządzenia do obróbki laserowej z Boraident oferuje przy tym użytkownikowi możliwość dostosowania technologii wykonawstwa do swojego profilu produkcyjnego i w przyszłości jego rozszerzania o nowe zastosowania. Na tej podstawie można stwierdzić, że w najbliższej przyszłości instalacje obróbki laserowej znajdą swoje miejsce w dziedzinie obróbki szkła, jakie np. dzisiaj osiągnęły już centra obróbcze CNC.

Autor: Thomas Rainer, Hegla boraident

Żródło: Świat Szkła nr 6-7/2016

 

Aby uzyskać więcej informacji o produktach Hegla boraident skontaktuj się z: 

Michał Siergiejewicz
gsm: +48.609.685.877
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Tomasz Świątkowski
gsm: +48.693.451.606
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.