Підпишіться на наші соціальні медіа для оперативної публікації
Вступ до лазерної обробки у виробництві
Технологія лазерної обробки зазнала швидкого розвитку і широко використовується в різних галузях, таких як аерокосмічна, автомобільна, електроніка тощо. Він відіграє значну роль у покращенні якості продукції, продуктивності праці та автоматизації, зменшуючи при цьому забруднення та споживання матеріалів (Gong, 2012).
Лазерна обробка в металевих та неметалевих матеріалах
Основне застосування лазерної обробки за останнє десятиліття було в металевих матеріалах, включаючи різання, зварювання та облицювання. Однак поле розширюється на неметалеві матеріали, такі як текстиль, скло, пластмаси, полімери та кераміка. Кожен з цих матеріалів відкриває можливості в різних галузях, хоча вони вже встановили методи переробки (Yumoto et al., 2017).
Виклики та інновації в лазерній обробці скла
Скло з широкими застосуваннями в таких галузях, як автомобільна, будівництво та електроніка, є значною площею для лазерної обробки. Традиційні методи різання скла, які включають жорсткі сплави або алмазні інструменти, обмежені низькою ефективністю та грубими краями. На відміну від цього, лазерне різання пропонує більш ефективну та точну альтернативу. Це особливо очевидно в таких галузях, як виробництво смартфонів, де лазерне різання використовується для обкладинки об'єктивів камери та великих екранів (Ding et al., 2019).
Лазерна обробка високоцінних типів скла
Різні типи скла, такі як оптичне скло, кварцове скло та сапфірне скло, представляють унікальні виклики через їх крихку природу. Однак передові лазерні методи, такі як фемтосекундне лазерне травлення, дозволили точно переробляти ці матеріали (Sun & Flores, 2010).
Вплив довжині хвилі на лазерні технологічні процеси
Довжина хвилі лазера значно впливає на процес, особливо на такі матеріали, як конструкційна сталь. Лазери, що випромінюють у ультрафіолетових, видимих, поблизу та віддалених інфрачервоних районах, були проаналізовані на їх критичну щільність потужності для плавлення та випаровування (Лазов, Анджелов, і Теймунікс, 2019).
Різноманітні програми на основі довжин хвиль
Вибір довжини лазерної хвилі не є довільним, але сильно залежить від властивостей матеріалу та бажаного результату. Наприклад, УФ -лазери (з коротшими довжинами хвиль) відмінні для точної гравюри та мікромашини, оскільки вони можуть створювати більш тонкі деталі. Це робить їх ідеальними для напівпровідникової та мікроелектроніки. На відміну від цього, інфрачервоні лазери є більш ефективними для більш товстої обробки матеріалів завдяки їх більш глибоким можливостям проникнення, що робить їх придатними для важких промислових застосувань. (Majumdar & Manna, 2013). Подібно, зелені лазери, як правило, працюють на довжині хвилі 532 нм, знаходять свою нішу в додатках, що вимагає високої точності з мінімальним тепловим впливом. Вони особливо ефективні в мікроелектроніці для таких завдань, як малювання ланцюга, медичні застосування для таких процедур, як фотокоагуляція, та в секторі відновлюваної енергії для виготовлення сонячних батарей. Унікальна довжина хвилі зелених лазерів також робить їх придатними для маркування та гравірування різноманітних матеріалів, включаючи пластмаси та метали, де бажані високі контрастні та мінімальні пошкодження поверхні. Ця пристосованість зелених лазерів підкреслює важливість вибору довжини хвилі в лазерних технологіях, забезпечуючи оптимальні результати для конкретних матеріалів та застосувань.
З525 нм зелений лазер- це специфічний тип лазерної технології, що характеризується її чітким викидом зеленого світла на довжині хвилі 525 нанометрів. Зелені лазери на цій довжині хвилі знаходять програми у фотокоагуляції сітківки, де їх висока потужність та точність корисні. Вони також потенційно корисні для обробки матеріалів, особливо в полях, які потребують точної та мінімальної обробки теплового впливу.Розвиток зелених лазерних діодів на підкладці Ган-площини до довших довжин хвиль при 524–532 нм означає значне просування в лазерних технологіях. Ця розробка має вирішальне значення для додатків, що потребують конкретних характеристик довжини хвилі
Безперервні хвилі та модельовані лазерні джерела
Безперервна хвиля (CW) та модельні лазерні джерела квазі-CW на різних довжинах хвиль, таких як майже інфрачервоний (NIR) при 1064 нм, зелений при 532 нм та ультрафіолетовий (УФ) при 355 нм розглядаються для солярних клітин для лазерного допінгу. Різні довжини хвилі мають наслідки для виготовлення адаптованості та ефективності (Patel et al., 2011).
Ексцимерні лазери для широких матеріалів зазору смуги
Ексцимерні лазери, що працюють на довжині хвилі УФ, підходять для обробки широкосмугових матеріалів, таких як полімер, підв'язаний склом та вуглецевим волокном (CFRP), пропонуючи високу точність та мінімальний тепловий вплив (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG -лазери для промислових застосувань
НД: Лазери YAG, з їх адаптивністю з точки зору настройки довжини хвилі, використовуються в широкому діапазоні застосувань. Їх здатність працювати в 1064 нм, і в 532 нм дозволяє гнучкість у обробці різних матеріалів. Наприклад, довжина хвилі 1064 нм ідеально підходить для глибокої гравірування металів, тоді як довжина хвилі 532 нм забезпечує високоякісну поверхневу гравірування на пластмасі та покриті металами (Moon et al., 1999).
→ Супутні продукти:Діод-присушений кумедний лазер з довжиною хвилі 1064 нм
Лазерне зварювання з високою потужністю
Лазери з довжиною хвилі, близьких до 1000 нм, що володіють хорошою якістю променя та великою потужністю, використовуються в лазерному зваренні для металів. Ці лазери ефективно випаровують та розтоплюють матеріали, виробляючи високоякісні шви (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Інтеграція лазерної обробки з іншими технологіями
Інтеграція лазерної обробки з іншими виробничими технологіями, такими як облицювання та фрезер, призвела до більш ефективних та універсальних виробничих систем. Ця інтеграція особливо корисна для таких галузей, як виробництво інструментів та штампів та ремонт двигунів (Nowotny et al., 2010).
Лазерна обробка у нових полях
Застосування лазерної технології поширюється на нові галузі, такі як напівпровідник, дисплей та тонкі плівкові промисловості, пропонуючи нові можливості та вдосконалення властивостей матеріалів, точність продукту та продуктивність пристрою (Hwang et al., 2022).
Майбутні тенденції в обробці лазера
Майбутні розробки в технології лазерної обробки орієнтовані на нові методи виготовлення, вдосконалення якостей продуктів, інженерні інтегровані мультиматеріальні компоненти та покращення економічних та процедурних вигод. Сюди входить лазерне швидке виробництво конструкцій з контрольованою пористістю, гібридним зварюванням та розрізанням металевих листів лазерного профілю (Kukreja et al., 2013).
Технологія лазерної обробки з різноманітними додатками та постійними інноваціями формує майбутнє виробництва та обробки матеріалів. Його універсальність та точність роблять його незамінним інструментом у різних галузях, просуваючи межі традиційних виробничих методів.
Лазов, Л., Анджелов, Н., і Теймунікс, Е. (2019). Метод попередньої оцінки критичної щільності потужності в лазерних технологічних процесах.Середовище. Технології. Ресурси. Праці Міжнародної наукової та практичної конференції. Зв'язок
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Швидкошвидкісне виготовлення лазерних допінг-селективних випромінювальних сонячних батарей з використанням 532 нм безперервної хвилі (CW) та модельними лазерними джерелами.Зв'язок
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV LASERS LASERS PROODS для скла та CFRP.Зв'язок
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Ефективна частота внутрішньокавіозної частоти, що подвоюється від дифузійного дифузійного дифлекторного діода, що підсумується ND: YAG лазера за допомогою кристала KTP.Зв'язок
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Характеристики лазерного зварювання з високою потужністю.Праці установи інженерів -машиністів, частина С: Журнал науки про машинобудування, 224, 1019-1029.Зв'язок
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Вступ до лазерного виготовлення матеріалів.Зв'язок
Гонг, С. (2012). Дослідження та застосування вдосконаленої технології лазерної обробки.Зв'язок
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Розробка лазерно-виробничої тестової шарових та бази даних для обробки лазерної матері.Огляд лазерної інженерії, 45, 565-570.Зв'язок
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Удосконалення технології моніторингу in-situ для лазерної обробки.Scientia Sinica Physica, Mechanica & Astronomica. Зв'язок
Sun, H., & Flores, K. (2010). Мікроструктурний аналіз об'ємного металевого скла на основі лазера.Металургійні та матеріали операції a. Зв'язок
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Інтегрована лазерна клітина для комбінованої лазерної обшивки та фрезерування.Автоматизація складання, 30(1), 36-38.Зв'язок
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Нові методи обробки лазерних матеріалів для майбутніх промислових застосувань.Зв'язок
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Нові вакуумні процеси, що підтримуються лазерами, для ультраторовинного, високопродуктивного виробництва.Нанорозмір. Зв'язок
Час посади: 18 січня 2012-2024 рр.