Недостатки: ограниченная применимость, низкая надежность, неопределенность места начала трещины, на материале образуется ступенька, площадь материала используется не полностью.
Технологически способ выглядит так: в начале трещины луч останавливается на короткое время (0,1-0,3 с) и прогревает участок стекла, затем столик начинает движение. Параллельная трещина начинается от прогретого участка.
Минимальное расстояние от края стекла до начала трещины, которое удавалось получить, составляет 3 мм при толщине стекла 5 мм, и на материале получается ступенька.
3. Зарождение с помощью ударника Синани.
Ударник Синани представляет собой механический генератор акустических волн, приводимый в действие вручную (в исходном варианте) или электрически (в усовершенствованном варианте). Генератор состоит из бойка, закрепленного на конце пружины, ударяющего по торцу передатчика акустических волн – конической насадки со скругленным концом. При ударе бойка потенциальная энергия пружины переходит в энергию акустических волн. Акустические волны, возбуждаемые наконечником, распространяются в материале и формируют картину напряжений, при которой создается необходимый начальный дефект. Ударник также широко применяется для докалывания микротрещин в стекле после резки стеклорезом или по методу лазерного управляемого термораскалывания.
Для правильной работы требуется соблюсти несколько условий:
1) наконечник должен быть плотно прижат к материалу и не должен подпрыгивать при ударе;
2) наконечник должен стоять перпендикулярно поверхности материала;
3) сила удара должна быть достаточной для образования начального дефекта, но недостаточной для разрушения стекла.
Глубина, на которой образуется дефект, обуславливается энергией акустической волны в материале (проверить зависимость от длины волны).
Форма получаемого дефекта – коническая трещина.
Существует зависимость между скоростью, на которой образуется параллельная трещина, и усилием натяжения пружину ударника. При слишком неглубоком дефекте параллельная трещина не образуется вовсе. При слишком глубоком дефекте воздействие лазерного излучения оказывается настолько сильным, что материал разрушается под лучом, откалывая раковину. Здесь параллельная трещина выходит на поверхность, силы сопротивления материала недостаточно, чтобы удержать параллельную трещину в глубине.
Достоинства способа: простота устройства, возможность простой механизации процесса нанесения дефекта, хорошая повторяемость.
Недостатки: на материале образуется ступенька, площадь материала используется не полностью.
Особенностью способа является образование в начале параллельной трещины выступа – части материала, находящейся до места дефекта. Выступ нужно устранять каким-нибудь другим способом, либо делать следующие трещины так, чтобы они захватывали с собой выступы с предыдущих. В первом случае не удается избавиться от операций механической обработки пластин. Во втором случае ухудшается технологичность процесса резки.
Как вариант, вместо ударника может быть использован ролик с выступами на поверхности, с усилием прокатываемый по материалу, или механизм по типу автоматического керна.
4. Создание микровзрывов в толще материала с помощью Nd:YAG лазера.
Луч лазера, прозрачный для обрабатываемого материала, фокусируется на определенной глубине под поверхностью. В этой точке плотность мощности превышает предел лучевой плотности материала, и он разрушается, образуя хорошо видимое нарушение структуры. От места разрушения во все стороны бегут трещины.
К сожалению, параллельная трещина не развивается от такого начального дефекта. Вместо этого происходит дальнейшее разрушение трещин, образовавшихся в результате нанесения дефекта. Требуются дальнейшие исследования для разработки такого способа создания микровзрывов лазером, при котором они могут служить началом микротрещины. Предполагается, что должна будет создаваться структура, подобная конической трещине от ударника.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.