Prenumeruokite mūsų socialinę žiniasklaidą, kad gautumėte greitus įrašus
Įvadas į apdorojimą lazeriu gamyboje
Lazerinio apdorojimo technologija sparčiai vystėsi ir plačiai naudojama įvairiose srityse, pavyzdžiui, aviacijos, automobilių, elektronikos ir kt.Jis vaidina svarbų vaidmenį gerinant produktų kokybę, darbo našumą ir automatizavimą, kartu mažinant taršą ir medžiagų suvartojimą (Gong, 2012).
Metalo ir nemetalinių medžiagų apdirbimas lazeriu
Pastarąjį dešimtmetį pagrindinis lazerinio apdorojimo taikymas buvo metalo medžiagos, įskaitant pjovimą, suvirinimą ir apkalą.Tačiau ši sritis plečiasi į nemetalines medžiagas, tokias kaip tekstilė, stiklas, plastikai, polimerai ir keramika.Kiekviena iš šių medžiagų atveria galimybes įvairiose pramonės šakose, nors jos jau turi nusistovėjusius apdorojimo būdus (Yumoto ir kt., 2017).
Lazerinio stiklo apdorojimo iššūkiai ir naujovės
Stiklas, plačiai pritaikomas tokiose pramonės šakose kaip automobilių pramonė, statyba ir elektronika, yra svarbi lazerinio apdorojimo sritis.Tradicinius stiklo pjovimo būdus, kuriuose naudojami kietojo lydinio arba deimantiniai įrankiai, riboja mažas efektyvumas ir šiurkštos briaunos.Priešingai, pjovimas lazeriu yra efektyvesnė ir tikslesnė alternatyva.Tai ypač akivaizdu tokiose pramonės šakose kaip išmaniųjų telefonų gamyba, kur pjovimas lazeriu naudojamas fotoaparatų objektyvų dangteliams ir dideliems ekranams (Ding ir kt., 2019).
Didelės vertės stiklo apdorojimas lazeriu
Skirtingi stiklo tipai, tokie kaip optinis stiklas, kvarcinis stiklas ir safyro stiklas, dėl savo trapumo kelia unikalių iššūkių.Tačiau pažangūs lazeriniai metodai, tokie kaip femtosekundinis lazerinis ėsdinimas, leido tiksliai apdoroti šias medžiagas (Sun & Flores, 2010).
Bangos ilgio įtaka lazeriniams technologiniams procesams
Lazerio bangos ilgis daro didelę įtaką procesui, ypač tokioms medžiagoms kaip konstrukcinis plienas.Lazeriai, spinduliuojantys ultravioletinėje, matomoje, artimoje ir tolimoje infraraudonųjų spindulių srityse, buvo išanalizuoti dėl jų kritinio galios tankio lydymosi ir garavimo metu (Lazov, Angelov ir Teirumnieks, 2019).
Įvairios programos, pagrįstos bangos ilgiais
Lazerio bangos ilgio pasirinkimas nėra savavališkas, bet labai priklauso nuo medžiagos savybių ir norimo rezultato.Pavyzdžiui, UV lazeriai (su trumpesnio bangos ilgio) puikiai tinka tiksliam graviravimui ir mikroapdirbimui, nes gali pagaminti smulkesnes detales.Dėl to jie idealiai tinka puslaidininkių ir mikroelektronikos pramonei.Priešingai, infraraudonųjų spindulių lazeriai yra efektyvesni apdorojant storesnes medžiagas dėl gilesnių įsiskverbimo galimybių, todėl jie tinkami naudoti sunkioje pramonėje.(Majumdar & Manna, 2013). Panašiai žali lazeriai, paprastai veikiantys 532 nm bangos ilgiu, randa savo nišą srityse, kuriose reikalingas didelis tikslumas ir minimalus šiluminis poveikis.Jie ypač veiksmingi mikroelektronikoje atliekant tokias užduotis kaip grandinės modeliavimas, medicininėse procedūrose, tokiose kaip fotokoaguliacija, ir atsinaujinančios energijos sektoriuje saulės elementų gamybai.Dėl unikalaus žaliųjų lazerių bangos ilgio jie taip pat tinka žymėti ir graviruoti įvairias medžiagas, įskaitant plastiką ir metalą, kur norima didelio kontrasto ir minimalaus paviršiaus pažeidimo.Šis žaliųjų lazerių pritaikomumas pabrėžia bangos ilgio pasirinkimo svarbą lazerio technologijoje, užtikrinant optimalius rezultatus konkrečioms medžiagoms ir pritaikymams.
The525nm žalias lazerisyra specifinė lazerinės technologijos rūšis, kuriai būdingas išskirtinis žalios šviesos spinduliavimas esant 525 nanometrų bangos ilgiui.Šio bangos ilgio žalieji lazeriai pritaikomi tinklainės fotokoaguliacijoje, kur jų didelė galia ir tikslumas yra naudingi.Jie taip pat gali būti naudingi apdorojant medžiagas, ypač tose srityse, kuriose reikalingas tikslus ir minimalus šiluminio poveikio apdorojimas.Žaliųjų lazerinių diodų sukūrimas ant c-plokštumos GaN substrato ilgesnių bangų ilgių, esant 524–532 nm, žymi didelę pažangą lazerių technologijose.Ši plėtra yra labai svarbi programoms, kurioms reikalingos specifinės bangos ilgio charakteristikos
Nepertraukiamos bangos ir modemo užblokuoti lazeriniai šaltiniai
Nepertraukiamos bangos (CW) ir režimu užblokuoti kvazi-CW lazeriniai šaltiniai, esantys įvairiais bangos ilgiais, pvz., artimieji infraraudonieji (NIR) prie 1064 nm, žalia - 532 nm, ir ultravioletiniai (UV) - 355 nm, naudojami lazerinio legiravimo selektyvaus spinduliavimo saulės elementams.Skirtingi bangos ilgiai turi įtakos gamybos pritaikomumui ir efektyvumui (Patel ir kt., 2011).
Eksimeriniai lazeriai, skirti plačiajuosčio tarpo medžiagoms
Eksimeriniai lazeriai, veikiantys UV bangos ilgiu, yra tinkami apdirbti plataus diapazono medžiagas, tokias kaip stiklas ir anglies pluoštu sustiprintas polimeras (CFRP), pasižymintis dideliu tikslumu ir minimaliu šiluminiu poveikiu (Kobayashi ir kt., 2017).
Nd:YAG lazeriai pramoniniams tikslams
Nd:YAG lazeriai, kurių bangos ilgio derinimas yra pritaikomas, yra naudojami įvairiose srityse.Jų gebėjimas veikti esant 1064 nm ir 532 nm bangos ilgiui leidžia lanksčiai apdirbti įvairias medžiagas.Pavyzdžiui, 1064 nm bangos ilgis idealiai tinka giliam graviravimui ant metalų, o 532 nm bangos ilgis užtikrina aukštos kokybės paviršiaus graviravimą ant plastikų ir dengtų metalų (Moon ir kt., 1999).
→ Susiję produktai:CW diodu pumpuojamas kietojo kūno lazeris, kurio bangos ilgis yra 1064 nm
Didelės galios pluošto lazerinis suvirinimas
Lazeriai, kurių bangos ilgis yra artimas 1000 nm, pasižymintys gera pluošto kokybe ir didele galia, naudojami metalų suvirinimui su rakto skylute lazeriu.Šie lazeriai efektyviai išgarina ir lydo medžiagas, gamindami aukštos kokybės suvirinimo siūles (Salminen, Piili ir Purtonen, 2010).
Lazerinio apdorojimo integravimas su kitomis technologijomis
Lazerinio apdorojimo integravimas su kitomis gamybos technologijomis, tokiomis kaip apkala ir frezavimas, leido sukurti efektyvesnes ir universalesnes gamybos sistemas.Ši integracija ypač naudinga tokiose pramonės šakose kaip įrankių ir štampų gamyba bei variklių remontas (Nowotny ir kt., 2010).
Lazerinis apdorojimas besiformuojančiose srityse
Lazerio technologijos taikymas apima naujas sritis, tokias kaip puslaidininkių, ekranų ir plonų plėvelių pramonė, siūlydamos naujas galimybes ir pagerindamos medžiagų savybes, gaminio tikslumą ir įrenginio veikimą (Hwang ir kt., 2022).
Lazerinio apdorojimo ateities tendencijos
Ateityje lazerinio apdorojimo technologijos plėtra yra orientuota į naujus gamybos būdus, gerinant gaminių kokybę, integruotų kelių medžiagų komponentų projektavimą ir ekonominės bei procedūrinės naudos didinimą.Tai apima greitą kontroliuojamo poringumo konstrukcijų gamybą lazeriu, hibridinį suvirinimą ir metalo lakštų pjovimą lazeriu (Kukreja ir kt., 2013).
Lazerinio apdorojimo technologija su įvairiais pritaikymais ir nuolatinėmis naujovėmis formuoja gamybos ir medžiagų apdirbimo ateitį.Dėl universalumo ir tikslumo jis yra nepakeičiamas įrankis įvairiose pramonės šakose, peržengiantis tradicinių gamybos metodų ribas.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019).LAZERIO TECHNOLOGIJŲ PROCESŲ PRELIMINARINIO KRITINĖS GALIOS TANKIO ĮVERTINIMO METODAS.APLINKA.TECHNOLOGIJOS.IŠTEKLIAI.Tarptautinės mokslinės praktinės konferencijos pranešimų medžiaga. Nuoroda
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A. ir Bovatsek, J. (2011).Spartus lazerinio dopingo selektyvaus spinduliavimo saulės elementų gamyba naudojant 532 nm nuolatinės bangos (CW) ir režimu blokuotus kvazi-CW lazerio šaltinius.Nuoroda
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J. ir Mizoguchi, H. (2017).DUV didelės galios lazeriai apdoroti stiklą ir CFRP.Nuoroda
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J. ir Kim, K.-S.(1999).Efektyvus intraertmės dažnio padvigubinimas iš difuzinio reflektoriaus tipo diodo šoninio pumpuojamo Nd:YAG lazerio, naudojant KTP kristalą.Nuoroda
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010).Didelės galios pluošto lazerinio suvirinimo ypatybės.Mechanikos inžinierių instituto darbai, C dalis: Mechanikos inžinerijos mokslo žurnalas, 224, 1019-1029.Nuoroda
Majumdar, J. ir Manna, I. (2013).Įvadas į medžiagų gamybą lazeriu.Nuoroda
Gong, S. (2012).Pažangių lazerinio apdorojimo technologijų tyrimai ir taikymas.Nuoroda
Yumoto, J., Torizuka, K. ir Kuroda, R. (2017).Lazerinės gamybos bandymų bloko ir lazerinio medžiagų apdorojimo duomenų bazės kūrimas.Lazerinės inžinerijos apžvalga, 45, 565-570.Nuoroda
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j. ir Hong, M. (2019).Pažanga in situ stebėjimo technologija, skirta apdorojimui lazeriu.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. Nuoroda
Sun, H. ir Flores, K. (2010).Lazeriu apdoroto Zr pagrindu pagaminto tūrinio metalinio stiklo mikrostruktūrinė analizė.Metalurgijos ir medžiagų sandoriai A. Nuoroda
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S. ir Beyer, E. (2010).Integruotas lazerinis elementas, skirtas kombinuotam lazeriniam apkalimui ir frezavimui.Surinkimo automatika, 30(1), 36-38.Nuoroda
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013).Nauji lazerinio medžiagų apdorojimo metodai, skirti naudoti ateityje.Nuoroda
Hwang, E., Choi, J. ir Hong, S. (2022).Nauji lazeriu veikiantys vakuuminiai procesai, skirti itin tiksliai, didelio našumo gamybai.Nano skalė. Nuoroda
Paskelbimo laikas: 2024-01-18