لقد غيّر ظهور الهواتف الذكية أنماط حياة الناس بشكل كبير، كما أن التحسن المستمر في مستوى معيشة الناس قد فرض متطلبات أعلى على الهواتف الذكية: فبالإضافة إلى التطوير المستمر للنظام والأجهزة والتكوينات الوظيفية الأخرى، أصبح مظهر الهواتف المحمولة محورًا للمنافسة بين مصنعي الهواتف. وفي سياق ابتكار مواد المظهر، يرحب المصنعون بالزجاج لما يتميز به من مزايا عديدة، مثل إمكانية تغيير الشكل، ومقاومة الصدمات الجيدة، وتكلفة معقولة. ويتزايد استخدامه في الهواتف المحمولة، بما في ذلك الأغطية الأمامية والخلفية، وغيرها. كما تُستخدم الأغطية، وأغطية الكاميرا، والمرشحات، وأغشية التعرف على بصمات الأصابع، والمناشير، وغيرها.
على الرغم من مزايا المواد الزجاجية العديدة، إلا أن هشاشتها تُسبب صعوباتٍ عديدة في عملية المعالجة، مثل التشققات وخشونة الحواف. كما أن القطع المُصمم خصيصًا لسماعات الأذن والكاميرا الأمامية وأغشية بصمات الأصابع، وغيرها، يُفرض متطلباتٍ أعلى على تقنية المعالجة. وقد أصبح حل مشاكل معالجة المواد الزجاجية وتحسين إنتاجية المنتج هدفًا شائعًا في هذه الصناعة، ومن المُلحّ تعزيز الابتكار في تقنية قطع الزجاج.
مقارنة عملية قطع الزجاج
قطع الزجاج بالسكين التقليدي
تشمل عمليات قطع الزجاج التقليدية قطع عجلة السكين وقطع الطحن باستخدام الحاسب الآلي. يتميز الزجاج المقطوع بعجلة القطع بتشققات كبيرة وحواف خشنة، مما يؤثر بشكل كبير على متانته. علاوة على ذلك، يتميز الزجاج المقطوع بعجلة القطع بانخفاض إنتاجيته وانخفاض معدل استخدامه للمواد. بعد القطع، تتطلب خطوات معالجة لاحقة معقدة. تنخفض سرعة ودقة عجلة القطع بشكل ملحوظ عند قطع الأشكال الخاصة. لا يمكن قطع بعض الشاشات ذات الشاشة الكاملة ذات الأشكال الخاصة باستخدام عجلة القطع نظرًا لصغر زاوية الشاشة. تتميز تقنية الحاسب الآلي بدقة أعلى من عجلة القطع، بدقة ≤30 ميكرومتر. تكون تشققات الحواف أصغر من عجلة القطع، حوالي 40 ميكرومتر. عيبها هو بطء سرعتها.
قطع الزجاج بالليزر التقليدي
مع تطور تقنية الليزر، ظهر الليزر أيضًا في قطع الزجاج. يتميز القطع بالليزر بالسرعة والدقة العالية، كما أن القطع لا يحتوي على نتوءات أو حواف، ولا يقتصر على شكل محدد. ويبلغ سمك حواف القطع عادةً أقل من 80 ميكرومتر.
يستخدم قطع الزجاج بالليزر التقليدي آلية استئصال، باستخدام ليزر مُركز عالي الطاقة لإذابة الزجاج أو حتى تبخيره، وغاز مساعد عالي الضغط لنفخ الخبث المتبقي. ولأن الزجاج هش، فإن بقعة الضوء ذات معدل التداخل العالي ستتراكم عليه حرارة زائدة، مما يتسبب في تشققه. لذلك، لا يمكن لليزر استخدام بقعة الضوء ذات معدل التداخل العالي في عملية قطع واحدة. عادةً، يُستخدم الجلفانومتر للمسح عالي السرعة لقطع الزجاج طبقة تلو الأخرى. عند إزالة الطبقات، تكون سرعة القطع العامة أقل من 1 مم/ثانية.
قطع الزجاج بالليزر فائق السرعة
في السنوات الأخيرة، شهدت الليزرات فائقة السرعة (أو ليزرات النبضات فائقة القصر) تطورًا سريعًا، لا سيما في تطبيقات قطع الزجاج، حيث حققت أداءً ممتازًا، وساعدت على تجنب مشاكل مثل تشقق الحواف والشقوق الشائعة في طرق القطع الآلية التقليدية. وتتميز هذه الليزرات بدقة عالية، وعدم وجود شقوق دقيقة، أو مشاكل كسر أو تفتيت، ومقاومة عالية لتشقق الحواف، وعدم الحاجة إلى تكاليف تصنيع ثانوية كالغسل والطحن والتلميع. كما أنها تُقلل التكاليف وتُحسّن بشكل كبير إنتاجية قطعة العمل وكفاءة المعالجة.
وقت النشر: ١٧ مايو ٢٠٢٤
