Проширената улога на ласерската обработка во метали, стакло и пошироко

Претплатете се на нашите социјални медиуми за брза објава

Вовед во ласерска обработка во производството

Технологијата за ласерска обработка доживеа брз развој и широко се користи во различни области, како што се воздушната, автомобилската индустрија, електрониката и многу повеќе. Тој игра значајна улога во подобрувањето на квалитетот на производот, продуктивноста на трудот и автоматизацијата, истовремено намалувајќи го загадувањето и потрошувачката на материјали (Гонг, 2012).

Ласерска обработка на метални и неметални материјали

Примарната примена на ласерската обработка во изминатата деценија беше во металните материјали, вклучувајќи сечење, заварување и обложување. Сепак, полето се проширува во неметални материјали како текстил, стакло, пластика, полимери и керамика. Секој од овие материјали отвора можности во различни индустрии, иако тие веќе имаат воспоставени техники за обработка (Yumoto et al., 2017).

Предизвици и иновации во ласерската обработка на стакло

Стаклото, со својата широка примена во индустриите како автомобилската, градежништвото и електрониката, претставува значајна област за ласерска обработка. Традиционалните методи за сечење стакло, кои вклучуваат алатки од тврда легура или дијамант, се ограничени со малата ефикасност и грубите рабови. Спротивно на тоа, ласерското сечење нуди поефикасна и попрецизна алтернатива. Ова е особено очигледно во индустриите како што е производството на паметни телефони, каде што ласерското сечење се користи за капаци на леќите на фотоапаратот и за големи екрани (Динг и сор., 2019).

Ласерска обработка на типови стакло со висока вредност

Различни видови стакло, како што се оптичко стакло, кварцно стакло и сафирно стакло, претставуваат уникатни предизвици поради нивната кршлива природа. Сепак, напредните ласерски техники како фемтосекундното ласерско офорт овозможија прецизна обработка на овие материјали (Sun & Flores, 2010).

Влијание на брановата должина врз ласерските технолошки процеси

Брановата должина на ласерот значително влијае на процесот, особено за материјали како структурен челик. Ласерите што емитуваат во ултравиолетови, видливи, блиски и далечни инфрацрвени области се анализирани за нивната критична густина на моќност за топење и испарување (Лазов, Ангелов и Теирумниекс, 2019).

Разновидни апликации врз основа на бранови должини

Изборот на ласерската бранова должина не е произволен, но е многу зависен од својствата на материјалот и посакуваниот исход. На пример, УВ ласерите (со пократки бранови должини) се одлични за прецизно гравирање и микромашина, бидејќи можат да произведат пофини детали. Ова ги прави идеални за индустријата за полупроводници и микроелектроника. Спротивно на тоа, инфрацрвените ласери се поефикасни за обработка на подебели материјали поради нивните подлабоки способности за пенетрација, што ги прави погодни за тешки индустриски апликации. (Majumdar & Manna, 2013). Слично, зелените ласери, кои обично работат на бранова должина од 532 nm, ја наоѓаат својата ниша во апликациите за кои е потребна висока прецизност со минимално термичко влијание. Тие се особено ефикасни во микроелектрониката за задачи како шаблони на кола, во медицински апликации за процедури како фотокоагулација и во секторот за обновлива енергија за производство на соларни ќелии. Уникатната бранова должина на зелените ласери, исто така, ги прави погодни за обележување и гравирање на различни материјали, вклучително и пластика и метали, каде што се посакува висок контраст и минимално оштетување на површината. Оваа приспособливост на зелените ласери ја нагласува важноста на изборот на бранова должина во ласерската технологија, обезбедувајќи оптимални резултати за специфични материјали и апликации.

На525nm зелен ласере специфичен тип на ласерска технологија која се карактеризира со неговата посебна емисија на зелена светлина на бранова должина од 525 нанометри. Зелените ласери на оваа бранова должина наоѓаат примена во фотокоагулацијата на мрежницата, каде што нивната висока моќност и прецизност се корисни. Тие се исто така потенцијално корисни во обработката на материјалите, особено во областите кои бараат прецизна и минимална обработка на термички удари.Развојот на зелените ласерски диоди на подлогата на GaN со рамнина c кон подолги бранови должини на 524–532 nm означува значителен напредок во ласерската технологија. Овој развој е клучен за апликации кои бараат специфични карактеристики на бранова должина

Континуирани бранови и модели на ласерски извори

Континуираните бранови (CW) и квази-CW ласерски извори на различни бранови должини, како што се блиску инфрацрвени (NIR) на 1064 nm, зелени на 532 nm и ултравиолетови (UV) на 355 nm се сметаат за соларни ќелии со селективен допинг со ласер. Различните бранови должини имаат импликации за приспособливоста и ефикасноста на производството (Patel et al., 2011).

Екксимер ласери за материјали со широк опсег

Екксимерните ласери, кои работат на УВ бранова должина, се погодни за обработка на материјали со широк опсег како стакло и полимер засилен со јаглеродни влакна (CFRP), нудејќи висока прецизност и минимално термичко влијание (Кобајаши и сор., 2017).

Nd:YAG ласери за индустриски апликации

Nd:YAG ласерите, со нивната приспособливост во однос на подесување на брановата должина, се користат во широк опсег на апликации. Нивната способност да работат и на 1064 nm и на 532 nm овозможува флексибилност во обработката на различни материјали. На пример, брановата должина од 1064 nm е идеална за длабоко гравирање на метали, додека брановата должина од 532 nm обезбедува висококвалитетно гравирање на површината на пластика и обложени метали. (Moon et al., 1999).

→Поврзани производи:CW диоди-пумпа ласер со цврста состојба со бранова должина од 1064 nm

Ласерско заварување со влакна со висока моќност

Ласери со бранови должини блиску до 1000 nm, кои поседуваат добар квалитет на зракот и висока моќност, се користат при ласерско заварување со клучалки за метали. Овие ласери ефикасно ги испаруваат и топат материјалите, создавајќи висококвалитетни завари (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).

Интеграција на ласерска обработка со други технологии

Интеграцијата на ласерската обработка со други производствени технологии, како што се обложување и мелење, доведе до поефикасни и разновидни системи за производство. Оваа интеграција е особено корисна во индустриите како што се производство на алати и матрици и поправка на мотори (Nowotny et al., 2010).

Ласерска обработка во полиња што се појавуваат

Примената на ласерската технологија се протега на новите полиња како индустријата за полупроводници, дисплеј и тенок филм, нудејќи нови способности и подобрување на својствата на материјалот, прецизноста на производот и перформансите на уредот (Hwang et al., 2022).

Идни трендови во ласерска обработка

Идниот развој на технологијата за ласерска обработка е фокусиран на нови техники на изработка, подобрување на квалитетите на производите, инженерски интегрирани мулти-материјални компоненти и подобрување на економските и процедуралните придобивки. Ова вклучува ласерско брзо производство на конструкции со контролирана порозност, хибридно заварување и ласерско сечење на метални лимови (Кукреја и сор., 2013).

Технологијата за ласерска обработка, со своите разновидни апликации и континуирани иновации, ја обликува иднината на производството и обработката на материјалите. Неговата разновидност и прецизност го прават неопходен инструмент во различни индустрии, поместувајќи ги границите на традиционалните методи на производство.

Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). МЕТОД ЗА ПРЕЛИМИНАРНА ПРОЦЕНКА НА КРИТИЧНАТА ГУСТИНА НА МОЌТА КАЈ ЛАСЕРСКИТЕ ТЕХНОЛОШКИ ПРОЦЕСИ.ОКОЛИНА. ТЕХНОЛОГИИ. РЕСУРСИ. Зборник на трудови од Меѓународната научна и практична конференција. Врска
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Фабрикување со голема брзина на соларни ќелии со селективен емитер со ласерски допинг со користење на 532nm континуиран бран (CW) и моделски квази-CW ласерски извори.Врска
Кобајаши, М., Какизаки, К., Оизуми, Х., Мимура, Т., Фуџимото, Ј., и Мизогучи, Х. (2017). DUV ласерска обработка со висока моќност за стакло и CFRP.Врска
Мун, Х., Ји, Џ., Ри, И., Ча, Б., Ли, Џ., и Ким, К.-С. (1999). Ефикасно удвојување на фреквенцијата на интракавитацијата од дифузен рефлектор од типот на диода со странично пумпање Nd:YAG ласер со помош на кристал KTP.Врска
Салминен, А., Пили, Х., & Пуртонен, Т. (2010). Карактеристики на ласерско заварување со влакна со висока моќност.Зборник на трудови на институцијата на машински инженери, Дел В: Списание за машинско инженерство, 224, 1019-1029.Врска
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Вовед во ласерско потпомогнато изработка на материјали.Врска
Гонг, С. (2012). Истражувања и апликации на напредна ласерска технологија за обработка.Врска
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Развој на ласерско-производство тест кревет и база на податоци за ласерска обработка на материјали.Преглед на ласерско инженерство, 45, 565-570.Врска
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). Напредокот во технологијата за следење на самото место за ласерска обработка.SCIENTIA SINICA Физика, механика и астрономија. Врска
Sun, H., & Flores, K. (2010). Микроструктурна анализа на ласерски обработено метално стакло засновано на Zr.Трансакции со металуршки и материјали А. Врска
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Интегрирана ласерска ќелија за комбинирано ласерско обложување и глодање.Автоматизација на склопување, 30(1), 36-38.Врска
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Нови техники за обработка на ласерски материјали за идни индустриски апликации.Врска
Хванг, Е., Чои, Ј., и Хонг, С. (2022). Нови вакуумски процеси со помош на ласер за ултра прецизно производство со висок принос.Наноскала. Врска

 

Поврзани вести
>> Поврзани содржини

Време на објавување: Јан-18-2024 година