Naročite se na naše družbene medije za hitro objavo
Uvod v lasersko obdelavo v proizvodnji
Laserska tehnologija obdelave je doživela hiter razvoj in se pogosto uporablja na različnih področjih, kot so vesoljski, avtomobilski, elektronika in drugo. Ima pomembno vlogo pri izboljšanju kakovosti izdelkov, produktivnosti dela in avtomatizacije, hkrati pa zmanjšuje onesnaževanje in porabo materiala (Gong, 2012).
Laserska obdelava v kovinskih in nemetalnih materialih
Primarna uporaba laserske obdelave v zadnjem desetletju je bila v kovinskih materialih, vključno z rezanjem, varjenjem in oblogo. Vendar pa se polje širi na nevilne materiale, kot so tekstil, steklo, plastika, polimeri in keramika. Vsak od teh materialov odpira priložnosti v različnih panogah, čeprav že imajo vzpostavljene tehnike obdelave (Yumoto in sod., 2017).
Izzivi in inovacije pri laserski obdelavi stekla
Glass s širokimi aplikacijami v panogah, kot so avtomobilska, gradbena in elektronika, predstavlja pomembno območje za lasersko obdelavo. Tradicionalne metode rezanja stekla, ki vključujejo trdo zlitino ali diamantno orodje, so omejene z nizko učinkovitostjo in grobimi robovi. V nasprotju s tem lasersko rezanje ponuja učinkovitejšo in natančno alternativo. To je še posebej očitno v panogah, kot je proizvodnja pametnih telefonov, kjer se lasersko rezanje uporablja za pokrov objektiva in velike zaslone za prikaz (Ding et al., 2019).
Laserska obdelava vrst stekla z visoko vrednostjo
Različne vrste stekla, kot so optično steklo, kremenčevo steklo in safirno steklo, predstavljajo edinstvene izzive zaradi svoje krhke narave. Vendar pa so napredne laserske tehnike, kot je femtosekundno lasersko jedkanje, omogočile natančno obdelavo teh materialov (Sun & Flores, 2010).
Vpliv valovne dolžine na laserske tehnološke procese
Valovna dolžina laserja pomembno vpliva na postopek, zlasti za materiale, kot je konstrukcijsko jeklo. Laserji, ki oddajajo v ultravijoličnem, vidnem, v bližini in oddaljenih infrardečih območjih, so bili analizirani na kritično gostoto moči za taljenje in izhlapevanje (Lazov, Angelov in Teirumnieks, 2019).
Raznolike aplikacije, ki temeljijo na valovnih dolžinah
Izbira laserske valovne dolžine ni poljubna, vendar je zelo odvisna od lastnosti materiala in želenega izida. Na primer, UV laserji (s krajšimi valovnimi dolžinami) so odlični za natančno graviranje in mikromahinga, saj lahko ustvarijo podrobnejše podrobnosti. Zaradi tega so idealni za polprevodniško in mikroelektronsko industrijo. V nasprotju s tem so infrardeči laserji učinkovitejši za debelejšo obdelavo materiala zaradi svojih globljih zmogljivosti penetracije, zaradi česar so primerni za težke industrijske aplikacije. (Majumdar & Manna, 2013). Podobno zeleni laserji, ki običajno delujejo pri valovni dolžini 532 nm, najdejo svojo nišo v aplikacijah, ki zahtevajo visoko natančnost z minimalnim toplotnim udarcem. Posebej so učinkoviti v mikroelektroniki za naloge, kot so vzorčenje vezja, v medicinskih aplikacijah za postopke, kot je fotokoagulacija, in v sektorju obnovljive energije za izdelavo sončnih celic. Edinstvena valovna dolžina zelenih laserjev je tudi primerna za označevanje in graviranje raznolikih materialov, vključno s plastiko in kovinami, kjer so zaželeni visoki kontrast in minimalne poškodbe površine. Ta prilagodljivost zelenih laserjev poudarja pomen izbire valovnih dolžin v laserski tehnologiji, kar zagotavlja optimalne rezultate za posebne materiale in aplikacije.
The525nm zeleni laserje specifična vrsta laserske tehnologije, za katero je značilna izrazita emisija zelene svetlobe na valovni dolžini 525 nanometrov. Zeleni laserji na tej valovni dolžini najdejo aplikacije v fotokoagulaciji mrežnice, kjer sta njihova velika moč in natančnost koristna. Potencialno so koristni tudi pri obdelavi materiala, zlasti na področjih, ki zahtevajo natančno in minimalno obdelavo toplotnih vplivov.Razvoj zelenih laserskih diod na C-ravnini GAN substrata proti daljšim valom pri 524–532 nm označuje pomemben napredek v laserski tehnologiji. Ta razvoj je ključnega pomena za aplikacije, ki zahtevajo posebne značilnosti valovne dolžine
Nenehni valovi in modelirani laserski viri
Neprekinjeni val (CW) in modelirani kvazi-CW laserski viri pri različnih valovnih dolžinah, kot je blizu infrardeče (NIR) pri 1064 nm, zelena pri 532 nm, in ultravijolični (UV) pri 355 nm se štejejo za laserske celice selektivnih dopinških selektivnih emitarjev. Različne valovne dolžine imajo posledice za prilagodljivost in učinkovitost proizvodnje (Patel in sod., 2011).
Eksimerni laserji za široko pasovno vrzel
Eksimerni laserji, ki delujejo na UV valovni dolžini, so primerni za obdelavo materialov s širokim pasom, kot so polimer, okrepljeni s steklom in ogljikovimi vlakni (CFRP), ki ponujajo visoko natančnost in minimalni toplotni udarci (Kobayashi in sod., 2017).
ND: YAG laserji za industrijske aplikacije
ND: Laserji YAG se z njihovo prilagodljivostjo v smislu nastavitve valovne dolžine uporabljajo v širokem razponu aplikacij. Njihova sposobnost delovanja pri 1064 nm in 532 nm omogoča prožnost pri obdelavi različnih materialov. Na primer, valovna dolžina 1064 nm je idealna za globoko graviranje na kovinah, medtem ko valovna dolžina 532 nm zagotavlja kakovostno površinsko graviranje na plastiki in prevlečenih kovinah. (Moon et al., 1999).
→ Povezani izdelki:CW diode s črpam trdnega stanja laserja z 1064nm valovno dolžino
Lasersko varjenje z visoko močjo
Laserji z valovnimi dolžinami blizu 1000 nm, ki imajo dobro kakovost žarka in veliko moč, se uporabljajo pri laserskem varjenju kovin. Ti laserji učinkovito izhlapijo in talijo materiale, ki proizvajajo kakovostne zvare (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integracija laserske obdelave z drugimi tehnologijami
Vključevanje laserske obdelave z drugimi proizvodnimi tehnologijami, kot sta obloga in rezkanje, je privedla do učinkovitejših in vsestranskih proizvodnih sistemov. Ta integracija je še posebej koristna v panogah, kot so proizvodnja orodja in matrice in popravilo motorjev (Nowotny et al., 2010).
Laserska obdelava na nastajajočih poljih
Uporaba laserske tehnologije sega na nastajajoča področja, kot so polprevodniški, zaslonski in tanki filmski industriji, ki ponujajo nove zmogljivosti in izboljšujejo lastnosti materiala, natančnost izdelka in zmogljivost naprav (Hwang et al., 2022).
Prihodnji trendi pri laserski obdelavi
Prihodnji razvoj tehnologije za lasersko obdelavo je osredotočen na nove tehnike izdelave, izboljšanje lastnosti izdelka, inženiring integrirane komponente z več materiali in izboljšanje gospodarskih in postopkovnih koristi. To vključuje lasersko hitro proizvodnjo struktur z nadzorovano poroznostjo, hibridno varjenjem in rezanjem laserskih profilov kovinskih listov (Kukreja in sod., 2013).
Laserska tehnologija obdelave s svojimi raznolikimi aplikacijami in neprekinjenimi inovacijami oblikuje prihodnost proizvodnje in obdelave materialov. Njegova vsestranskost in natančnost je nepogrešljivo orodje v različnih panogah, ki spodbuja meje tradicionalnih proizvodnih metod.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). Metoda za predhodno oceno kritične gostote moči v laserskih tehnoloških procesih.Okolje. Tehnologije. Viri. Zbornik Mednarodne znanstvene in praktične konference. Povezava
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Hitro izdelava laserskih dopinških selektivnih sončnih celic emitterjev z uporabo 532 nm neprekinjenega vala (CW) in modeliranih quasi-CW laserskih virov.Povezava
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV z laserji z visoko močjo za steklo in CFRP.Povezava
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Učinkovita intrakavity frekvenca podvojitve iz difuznega reflektorskega diode diode, ki je bil naprt ND: YAG laser z uporabo kristala KTP.Povezava
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Značilnosti laserskega varjenja z visoko močjo.Zbornik institucije strojnih inženirjev, del C: Journal of Manactical Engineering Science, 224, 1019-1029.Povezava
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Uvod v lasersko podprto izdelavo materialov.Povezava
Gong, S. (2012). Preiskave in aplikacije napredne tehnologije laserske obdelave.Povezava
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Razvoj laserske preskusne postelje in baze podatkov za obdelavo laserskih materialov.Pregled laserskega inženiringa, 45, 565-570.Povezava
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Napredek v tehnologiji za spremljanje in situ za lasersko obdelavo.Scientia Sinica Physica, Mechanica in Astronomica. Povezava
Sun, H., & Flores, K. (2010). Mikrostrukturna analiza laserskega obdelanega kovinskega stekla na osnovi Zr.Transakcije metalurških in materialov a. Povezava
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Integrirana laserska celica za kombinirano lasersko oblogo in rezkanje.Avtomatizacija montaže, 30(1), 36–38.Povezava
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Nastajajoče tehnike obdelave laserskih materialov za prihodnje industrijske aplikacije.Povezava
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Nastajajoči laserski vakuumski procesi za ultra natančnost, visoko donosna proizvodnja.Nanoscale. Povezava
Čas objave: januar-18-2024