Naročite se na naše družbene medije za hitro objavo
Uvod v lasersko obdelavo v proizvodnji
Tehnologija laserske obdelave je doživela hiter razvoj in se pogosto uporablja na različnih področjih, kot so vesoljska industrija, avtomobilizem, elektronika itd.Ima pomembno vlogo pri izboljšanju kakovosti izdelkov, produktivnosti dela in avtomatizaciji, hkrati pa zmanjšuje onesnaževanje in porabo materiala (Gong, 2012).
Laserska obdelava kovinskih in nekovinskih materialov
Primarna uporaba laserske obdelave v zadnjem desetletju je bila v kovinskih materialih, vključno z rezanjem, varjenjem in oblogami.Vendar pa se področje širi na nekovinske materiale, kot so tekstil, steklo, plastika, polimeri in keramika.Vsak od teh materialov odpira priložnosti v različnih panogah, čeprav imajo že uveljavljene tehnike obdelave (Yumoto et al., 2017).
Izzivi in novosti pri laserski obdelavi stekla
Steklo s svojo široko uporabo v panogah, kot so avtomobilska, gradbena in elektronika, predstavlja pomembno področje za lasersko obdelavo.Tradicionalne metode rezanja stekla, ki vključujejo orodja iz trdih zlitin ali diamantov, so omejene zaradi nizke učinkovitosti in grobih robov.Nasprotno pa lasersko rezanje ponuja bolj učinkovito in natančno alternativo.To je še posebej očitno v panogah, kot je proizvodnja pametnih telefonov, kjer se lasersko rezanje uporablja za pokrove objektivov fotoaparatov in velike zaslone (Ding et al., 2019).
Laserska obdelava vrst stekla visoke vrednosti
Različne vrste stekla, kot so optično steklo, kremenčevo steklo in safirno steklo, predstavljajo posebne izzive zaradi svoje krhkosti.Vendar 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 proces, zlasti pri materialih, kot je konstrukcijsko jeklo.Laserji, ki sevajo v ultravijoličnem, vidnem, bližnjem in daljnem infrardečem območju, so bili analizirani glede na njihovo kritično gostoto moči za taljenje in izhlapevanje (Lazov, Angelov in Teirumnieks, 2019).
Različne aplikacije, ki temeljijo na valovnih dolžinah
Izbira valovne dolžine laserja ni poljubna, ampak je močno odvisna od lastnosti materiala in želenega rezultata.Na primer, UV-laserji (s krajšimi valovnimi dolžinami) so odlični za natančno graviranje in mikroobdelovanje, saj lahko ustvarijo natančnejše podrobnosti.Zaradi tega so idealni za industrijo polprevodnikov in mikroelektronike.Nasprotno pa so infrardeči laserji učinkovitejši za obdelavo debelejših materialov zaradi svojih globljih zmogljivosti prodiranja, zaradi česar so primerni za uporabo v težki industriji.(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 vplivom.Še posebej so učinkoviti v mikroelektroniki za naloge, kot je vzorčenje vezij, v medicinskih aplikacijah za postopke, kot je fotokoagulacija, in v sektorju obnovljivih virov energije za izdelavo sončnih celic.Zaradi edinstvene valovne dolžine zelenih laserjev so primerni tudi za označevanje in graviranje različnih materialov, vključno s plastiko in kovinami, kjer so zaželeni visok kontrast in minimalne poškodbe površine.Ta prilagodljivost zelenih laserjev poudarja pomen izbire valovne dolžine v laserski tehnologiji, kar zagotavlja optimalne rezultate za posebne materiale in aplikacije.
The525nm zeleni laserje posebna vrsta laserske tehnologije, za katero je značilna izrazita emisija zelene svetlobe pri valovni dolžini 525 nanometrov.Zeleni laserji na tej valovni dolžini najdejo aplikacije pri fotokoagulaciji mrežnice, kjer sta njihova velika moč in natančnost koristni.Prav tako so potencialno uporabni pri obdelavi materialov, zlasti na področjih, ki zahtevajo natančno in minimalno termično obdelavo.Razvoj zelenih laserskih diod na substratu GaN s ravnino c v smeri daljših valovnih dolžin pri 524–532 nm pomeni pomemben napredek v laserski tehnologiji.Ta razvoj je ključnega pomena za aplikacije, ki zahtevajo posebne značilnosti valovnih dolžin
Zvezni valovi in laserski viri z zaklenjenim modelom
Laserski viri z neprekinjenim valovanjem (CW) in kvazi-CW laserski viri z zaklenjenim načinom pri različnih valovnih dolžinah, kot so skoraj infrardeči (NIR) pri 1064 nm, zeleni pri 532 nm in ultravijolični (UV) pri 355 nm, se upoštevajo pri selektivnih oddajnih sončnih celicah z laserskim dopiranjem.Različne valovne dolžine vplivajo na prilagodljivost in učinkovitost proizvodnje (Patel et al., 2011).
Excimer laserji za širokopasovne materiale
Excimer laserji, ki delujejo na valovni dolžini UV, so primerni za obdelavo materialov s širokim pasovnim presledkom, kot sta steklo in polimer, ojačan z ogljikovimi vlakni (CFRP), ter ponujajo visoko natančnost in minimalen toplotni vpliv (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG laserji za industrijske aplikacije
Nd:YAG laserji se s svojo prilagodljivostjo v smislu uravnavanja valovne dolžine uporabljajo v številnih aplikacijah.Njihova sposobnost delovanja pri 1064 nm in 532 nm omogoča prilagodljivost pri obdelavi različnih materialov.Na primer, valovna dolžina 1064 nm je idealna za globoko graviranje na kovine, medtem ko valovna dolžina 532 nm zagotavlja visokokakovostno površinsko graviranje na plastiko in prevlečene kovine (Moon et al., 1999).
→ Sorodni izdelki:CW Polprevodniški laser z diodnim črpanjem in valovno dolžino 1064 nm
Lasersko varjenje vlaken visoke moči
Laserji z valovno dolžino blizu 1000 nm, ki imajo dobro kakovost žarka in visoko moč, se uporabljajo pri laserskem varjenju kovin v ključavnici.Ti laserji učinkovito uparjajo in talijo materiale ter tako proizvajajo visokokakovostne zvare (Salminen, Piili in Purtonen, 2010).
Integracija laserske obdelave z drugimi tehnologijami
Integracija 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 sta proizvodnja orodij in orodij ter popravilo motorjev (Nowotny et al., 2010).
Laserska obdelava na nastajajočih področjih
Uporaba laserske tehnologije se razširi na nastajajoča področja, kot so industrija polprevodnikov, zaslonov in tankih filmov, ter ponuja nove zmogljivosti in izboljšuje lastnosti materialov, natančnost izdelkov in zmogljivost naprav (Hwang et al., 2022).
Prihodnji trendi v laserski obdelavi
Prihodnji razvoj tehnologije laserske obdelave je osredotočen na nove tehnike izdelave, izboljšanje kakovosti izdelkov, inženiring integriranih komponent iz več materialov in povečanje ekonomskih in postopkovnih koristi.To vključuje lasersko hitro izdelavo konstrukcij z nadzorovano poroznostjo, hibridno varjenje in laserski profilni razrez pločevine (Kukreja et al., 2013).
Tehnologija laserske obdelave s svojo raznoliko uporabo in nenehnimi inovacijami oblikuje prihodnost proizvodnje in obdelave materialov.Zaradi vsestranskosti in natančnosti je nepogrešljivo orodje v različnih panogah, saj premika meje tradicionalnih proizvodnih metod.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019).METODA ZA PRELIMINARNO OCENJEVANJE KRITIČNE GOSTOTE MOČI V LASERSKIH TEHNOLOŠKIH PROCESIH.OKOLJE.TEHNOLOGIJE.VIRI.Zbornik mednarodnih znanstveno-praktičnih konferenc. Povezava
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., in Bovatsek, J. (2011).Visokohitrostna izdelava sončnih celic s selektivnim oddajanjem laserskega dopinga z uporabo 532nm zveznih valov (CW) in kvazi-CW laserskih virov z zaklenjenim modelom.Povezava
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017).Visokozmogljivi laserji DUV za obdelavo stekla in CFRP.Povezava
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., in Kim, K.-S.(1999).Učinkovito intrakavitetno podvajanje frekvence iz laserja Nd:YAG z difuzijsko reflektorsko diodo in stranskim črpanjem z uporabo kristala KTP.Povezava
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010).Značilnosti visokozmogljivega laserskega varjenja vlaken.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Povezava
Majumdar, J., & Manna, I. (2013).Uvod v lasersko podprto izdelavo materialov.Povezava
Gong, S. (2012).Raziskave in aplikacije napredne tehnologije laserske obdelave.Povezava
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017).Razvoj preskusne naprave za lasersko proizvodnjo in baze podatkov za lasersko obdelavo materialov.The Review of Laser Engineering, 45, 565-570.Povezava
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019).Napredek v tehnologiji spremljanja in situ za lasersko obdelavo.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. Povezava
Sun, H. in Flores, K. (2010).Mikrostrukturna analiza lasersko obdelanega kovinskega stekla na osnovi Zr.Metalurške in materialne transakcije A. Povezava
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010).Integrirana laserska celica za kombinirano lasersko oblaganje in rezkanje.Montažna avtomatizacija, 30(1), 36-38.Povezava
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013).Nastajajoče tehnike laserske obdelave materialov za prihodnje industrijske aplikacije.Povezava
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022).Nastajajoči lasersko podprti vakuumski procesi za ultra natančno proizvodnjo z visokim izkoristkom.Nano merilo. Povezava
Čas objave: 18. januarja 2024