كيفية قطع لوح زجاج الكوارتز؟

ما هو لوح زجاج الكوارتز ؟

زجاج الكوارتز هو نوع خاص من الزجاج التقني الصناعي يتكون من مكون واحد، ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). خصائصه الفيزيائية والكيميائية فريدة من نوعها، مع الميزات الرئيسية التالية:

• مقاومة درجات الحرارة العالية: مع نقطة تليين تصل إلى 1730 درجة مئوية، يمكن لزجاج الكوارتز أن يعمل بثبات في درجات حرارة عالية جدًا لفترات طويلة.
  
  
• مقاومة التآكل: باستثناء حمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن، فإن زجاج الكوارتز غير متفاعل تقريبًا مع أي حمض، مما يُظهر ثباتًا كيميائيًا ممتازًا.
  
  
• نفاذية الضوء العالية: يتمتع بنفاذية عالية عبر الطيف بأكمله من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء، وخاصة في الأشعة فوق البنفسجية، والتي لا مثيل لها من الزجاج العادي.
  
  
• معامل التمدد الحراري المنخفض للغاية: وهذا يعني أنها غير حساسة للتغيرات في درجات الحرارة وليست عرضة للتشقق حتى عندما تتعرض لتقلبات شديدة في درجات الحرارة.
  
  
• عزل كهربائي ممتاز: حتى في درجات الحرارة المرتفعة، يظل زجاج الكوارتز عازلًا كهربائيًا ممتازًا.
  

نظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية الممتازة، مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، ونفاذية الضوء العالية، لوح زجاج الكوارتز تُستخدم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من مجالات التقنية العالية، بما في ذلك أشباه الموصلات والبصريات والخلايا الكهروضوئية والمواد الكيميائية. ومع ذلك، نظرًا لصلابته العالية وهشاشته، فإن قطع صفائح زجاج الكوارتز يعد مهمة حساسة وصعبة.

شائع لوح زجاج الكوارتز طرق القطع

لقطع صفائح زجاج الكوارتز بنجاح، يتم استخدام عدة طرق متخصصة بشكل شائع:

منشار سلك الماس

هذه طريقة قطع فعالة وعالية الدقة. تستخدم المناشير السلكية الماسية سلكًا معدنيًا دوارًا عالي السرعة (مع جزيئات الماس متصلة بسطحه) لطحن المواد وقطعها. تحقق هذه الطريقة قطعًا رفيعًا للغاية مع تشقق سلس وأدنى حد، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب أعلى دقة.

القطع بالليزر

القطع بالليزر عبارة عن تقنية معالجة غير متصلة تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة من الطاقة لإذابة وتبخير لوح زجاج الكوارتز، لتحقيق التأثير المطلوب. وتشمل مزاياها سرعة القطع العالية، ودرجة عالية من الأتمتة، والقدرة على قطع المنحنيات المعقدة والأشكال الخاصة دون الحاجة إلى طحن أو تلميع إضافي. ومع ذلك، من المهم التحكم في قوة الليزر ومعلماته لتجنب الشقوق الصغيرة أو الإجهاد الحراري على حافة القطع.

القطع بنفث الماء

يستخدم القطع بنفث الماء خليطًا من الماء عالي الضغط والمواد الكاشطة (مثل رمل العقيق) لتآكل صفائح زجاج الكوارتز. لا تولد هذه الطريقة أي حرارة، وبالتالي تمنع الضرر الحراري أو تركيز الإجهاد في المادة. تشمل المزايا قدرتها على قطع المواد السميكة وإنتاج سطح قطع أملس. ومع ذلك، قد تكون الحواف المقطوعة متآكلة قليلاً، مما يتطلب معالجة لاحقة.

القطع بالموجات فوق الصوتية

يستخدم القطع بالموجات فوق الصوتية أداة اهتزاز عالية التردد لاهتزاز سطح زجاج الكوارتز بشكل دقيق. تحقق هذه الطريقة قطعًا دقيقًا وخاليًا من الحرارة، وهي مناسبة بشكل خاص لقطع صفائح زجاج الكوارتز الصغيرة أو الرفيعة.

الاحتياطات اللازمة لقطع صفائح زجاج الكوارتز

• اختيار المعدات المناسبة: تتطلب طرق القطع المختلفة معدات متخصصة، مثل المناشير السلكية الماسية أو أدوات القطع بالليزر.
• نظام التبريد: يجب استخدام وسائل تبريد أو أنظمة تبريد فعالة لتقليل الحرارة وتجنب التشقق الناتج عن الإجهاد الحراري.
• التحكم في معلمات القطع: يمكنك التحكم بدقة في سرعة القطع والضغط والطاقة اعتمادًا على متطلبات السمك والحجم.
• بعد القطع: يؤدي تلميع أو طحن الحواف بعد القطع إلى تحسين تشطيب السطح وتقليل مخاطر الإجهاد.
  
  

يتطلب قطع صفائح زجاج الكوارتز اختيار تكنولوجيا القطع المتخصصة الأكثر ملاءمة بناءً على متطلبات التطبيق المحددة، مع الأخذ في الاعتبار التكلفة والدقة والكفاءة.

ما هو زجاج الكوارتز؟

زجاج الكوارتز هو زجاج تقني صناعي متخصص يتكون فقط من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). خصائصه الفيزيائية والكيميائية فريدة من نوعها، مع الميزات الرئيسية التالية:

• مقاومة درجات الحرارة العالية: مع نقطة تليين تصل إلى 1730 درجة مئوية، يمكن لزجاج الكوارتز أن يعمل بثبات في درجات حرارة عالية جدًا لفترات طويلة.
  
  
• مقاومة التآكل: يُظهر زجاج الكوارتز ثباتًا كيميائيًا ممتازًا، حيث يكون غير متفاعل تقريبًا مع جميع الأحماض باستثناء حمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن.
  
  
• نفاذية الضوء العالية: يتمتع بنفاذية عالية عبر الطيف بأكمله من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء، وخاصة في الأشعة فوق البنفسجية، والتي لا مثيل لها من الزجاج العادي.
  
  
• معامل التمدد الحراري المنخفض للغاية: وهذا يعني أنها غير حساسة للتغيرات في درجات الحرارة وليست عرضة للتشقق حتى عندما تتعرض لتقلبات حادة في درجات الحرارة.
  
  
• عزل كهربائي ممتاز: يظل زجاج الكوارتز عازلًا كهربائيًا ممتازًا حتى في درجات الحرارة المرتفعة.
  
  

نظرًا لهذه الخصائص الممتازة، تُستخدم صفائح زجاج الكوارتز على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المجالات الصناعية والتقنية العالية، بما في ذلك أشباه الموصلات والبصريات والخلايا الكهروضوئية والمواد الكيميائية ومعدات المختبرات ومصادر الإضاءة الكهربائية.