Падпішыцеся на нашы сацыяльныя сеткі, каб атрымліваць аператыўныя паведамленні
Уводзіны ў лазерную апрацоўку ў вытворчасці
Тэхналогія лазернай апрацоўкі перажыла хуткае развіццё і шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах, такіх як аэракасмічная прамысловасць, аўтамабільная прамысловасць, электроніка і інш. Ён адыгрывае значную ролю ў паляпшэнні якасці прадукцыі, прадукцыйнасці працы і аўтаматызацыі, адначасова зніжаючы забруджванне і спажыванне матэрыялаў (Gong, 2012).
Лазерная апрацоўка металічных і неметалічных матэрыялаў
Асноўнае прымяненне лазернай апрацоўкі ў апошняе дзесяцігоддзе было ў металічных матэрыялах, уключаючы рэзку, зварку і ашалёўку. Аднак поле пашыраецца на неметалічныя матэрыялы, такія як тэкстыль, шкло, пластмасы, палімеры і кераміка. Кожны з гэтых матэрыялаў адкрывае магчымасці ў розных галінах прамысловасці, хоць яны ўжо маюць устаноўленыя метады апрацоўкі (Yumoto et al., 2017).
Праблемы і інавацыі ў лазернай апрацоўцы шкла
Шкло з яго шырокім прымяненнем у такіх галінах прамысловасці, як аўтамабільная, будаўнічая і электроніка, уяўляе значную вобласць для лазернай апрацоўкі. Традыцыйныя метады рэзкі шкла, якія выкарыстоўваюць цвёрдыя сплавы або алмазныя інструменты, абмежаваныя нізкай эфектыўнасцю і няроўнымі краямі. Наадварот, лазерная рэзка прапануе больш эфектыўную і дакладную альтэрнатыву. Гэта асабліва відавочна ў такіх галінах, як вытворчасць смартфонаў, дзе лазерная рэзка выкарыстоўваецца для вечкаў аб'ектываў камер і вялікіх экранаў дысплеяў (Ding et al., 2019).
Лазерная апрацоўка каштоўнага шкла
Розныя віды шкла, такія як аптычнае шкло, кварцавае шкло і сапфіравае шкло, ствараюць унікальныя праблемы з-за сваёй далікатнасці. Аднак перадавыя лазерныя метады, такія як фемтасекунднае лазернае тручэнне, дазволілі атрымаць дакладную апрацоўку гэтых матэрыялаў (Sun & Flores, 2010).
Уплыў даўжыні хвалі на лазерныя тэхналагічныя працэсы
Даўжыня хвалі лазера істотна ўплывае на працэс, асабліва для такіх матэрыялаў, як канструкцыйная сталь. Лазеры, якія выпраменьваюць ва ўльтрафіялетавым, бачным, блізкім і далёкім інфрачырвоным дыяпазонах, былі прааналізаваны на прадмет іх крытычнай шчыльнасці магутнасці для плаўлення і выпарэння (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Разнастайныя прыкладанні на аснове даўжынь хваль
Выбар даўжыні хвалі лазера не з'яўляецца адвольным, але моцна залежыць ад уласцівасцяў матэрыялу і жаданага выніку. Напрыклад, УФ-лазеры (з меншай даўжынёй хвалі) выдатна падыходзяць для дакладнай гравіроўкі і мікраапрацоўкі, паколькі яны могуць вырабляць больш дробныя дэталі. Гэта робіць іх ідэальнымі для паўправадніковай і мікраэлектроннай прамысловасці. Наадварот, інфрачырвоныя лазеры больш эфектыўныя для апрацоўкі больш тоўстых матэрыялаў з-за іх больш глыбокага пранікнення, што робіць іх прыдатнымі для цяжкіх прамысловых прымянення. (Majumdar & Manna, 2013). Падобным чынам, зялёныя лазеры, якія звычайна працуюць на даўжыні хвалі 532 нм, знаходзяць сваю нішу ў прыкладаннях, якія патрабуюць высокай дакладнасці з мінімальным цеплавым уздзеяннем. Яны асабліва эфектыўныя ў мікраэлектроніцы для такіх задач, як распрацоўка схем, у медыцынскіх прымяненнях для такіх працэдур, як фотакаагуляцыя, і ў сектары аднаўляльных крыніц энергіі для вытворчасці сонечных элементаў. Унікальная даўжыня хвалі зялёных лазераў таксама робіць іх прыдатнымі для маркіроўкі і гравіроўкі разнастайных матэрыялаў, у тым ліку пластыкаў і металаў, дзе патрэбны высокая кантраснасць і мінімальнае пашкоджанне паверхні. Такая адаптыўнасць зялёных лазераў падкрэслівае важнасць выбару даўжыні хвалі ў лазернай тэхналогіі, забяспечваючы аптымальныя вынікі для канкрэтных матэрыялаў і прымянення.
The525 нм зялёны лазергэта спецыфічны тып лазернай тэхналогіі, які характарызуецца выразным выпраменьваннем зялёнага святла на даўжыні хвалі 525 нанаметраў. Зялёныя лазеры на гэтай даўжыні хвалі знаходзяць прымяненне ў фотакаагуляцыі сятчаткі, дзе іх высокая магутнасць і дакладнасць з'яўляюцца карыснымі. Яны таксама патэнцыйна карысныя ў апрацоўцы матэрыялаў, асабліва ў галінах, дзе патрабуецца дакладная і мінімальная апрацоўка цеплавым уздзеяннем.Распрацоўка зялёных лазерных дыёдаў на падкладцы GaN з плоскасцю c у напрамку большых даўжынь хваль пры 524–532 нм азначае значны прагрэс у лазернай тэхналогіі. Гэта развіццё мае вырашальнае значэнне для прыкладанняў, якія патрабуюць пэўных характарыстык даўжыні хвалі
Бесперапынныя хвалі і лазерныя крыніцы з сінхранізаванай мадэллю
Бесперапынныя хвалі (CW) і квазі-CW лазерныя крыніцы з блакіроўкай мадэляў на розных даўжынях хваль, напрыклад, у блізкім інфрачырвоным (NIR) на 1064 нм, зялёным на 532 нм і ўльтрафіялетавым (УФ) на 355 нм разглядаюцца ў якасці сонечных элементаў з селектыўным эмітэрам лазернага легіравання. Розныя даўжыні хваль маюць значэнне для адаптыўнасці і эфектыўнасці вытворчасці (Patel et al., 2011).
Эксімерныя лазеры для шыроказонных матэрыялаў
Эксімерныя лазеры, якія працуюць на даўжыні хвалі УФ, падыходзяць для апрацоўкі шырокапалосных матэрыялаў, такіх як шкло і армаваны вугляродным валакном палімер (CFRP), забяспечваючы высокую дакладнасць і мінімальнае цеплавое ўздзеянне (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG лазеры для прамысловага прымянення
Лазеры Nd:YAG з іх магчымасцю адаптацыі з пункту гледжання налады даўжыні хвалі выкарыстоўваюцца ў шырокім дыяпазоне прымянення. Іх здольнасць працаваць як пры 1064 нм, так і пры 532 нм забяспечвае гнуткасць пры апрацоўцы розных матэрыялаў. Напрыклад, даўжыня хвалі 1064 нм ідэальна падыходзіць для глыбокай гравіроўкі на металах, у той час як даўжыня хвалі 532 нм забяспечвае высакаякасную гравіроўку паверхні на пластыках і металах з пакрыццём (Moon et al., 1999).
→ Спадарожныя тавары:Цвёрдацельны лазер з дыёднай накачкай і даўжынёй хвалі 1064 нм
Лазерная зварка валакна высокай магутнасці
Лазеры з даўжынямі хваль, блізкімі да 1000 нм, якія валодаюць добрай якасцю прамяня і высокай магутнасцю, выкарыстоўваюцца ў замочнай лазернай зварцы металаў. Гэтыя лазеры эфектыўна выпараюць і плавяць матэрыялы, ствараючы высакаякасныя зварныя швы (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Інтэграцыя лазернай апрацоўкі з іншымі тэхналогіямі
Інтэграцыя лазернай апрацоўкі з іншымі тэхналогіямі вытворчасці, такімі як ашалёўка і фрэзераванне, прывяла да больш эфектыўных і універсальных вытворчых сістэм. Гэтая інтэграцыя асабліва карысная ў такіх галінах, як вытворчасць інструментаў і штампаў і рамонт рухавікоў (Nowotny et al., 2010).
Лазерная апрацоўка ў новых галінах
Прымяненне лазернай тэхналогіі распаўсюджваецца на новыя галіны, такія як прамысловасць паўправаднікоў, дысплеяў і тонкіх плёнак, прапаноўваючы новыя магчымасці і паляпшаючы ўласцівасці матэрыялаў, дакладнасць прадукцыі і прадукцыйнасць прылад (Hwang et al., 2022).
Будучыя тэндэнцыі лазернай апрацоўкі
Будучыя распрацоўкі ў тэхналогіі лазернай апрацоўкі сканцэнтраваны на новых метадах вырабу, паляпшэнні якасці прадукцыі, распрацоўцы інтэграваных шматматэрыяльных кампанентаў і павышэнні эканамічных і працэдурных пераваг. Гэта ўключае ў сябе лазернае хуткае выраб канструкцый з кантраляванай сітаватасцю, гібрыдную зварку і лазерную профільную рэзку металічных лістоў (Kukreja et al., 2013).
Тэхналогія лазернай апрацоўкі з яе разнастайнымі прымяненнямі і пастаяннымі інавацыямі вызначае будучыню вытворчасці і апрацоўкі матэрыялаў. Яго ўніверсальнасць і дакладнасць робяць яго незаменным інструментам у розных галінах прамысловасці, рассоўваючы межы традыцыйных метадаў вытворчасці.
Лазаў Л., Ангелаў Н. і Тэйрумніекс Э. (2019). МЕТАД ПАПЕРАДНЯЙ АЦЭНКІ КРЫТЫЧНАЙ МАГУТНАСЦІ Ў ЛАЗЕРНЫХ ТЭХНАЛАГІЧНЫХ ПРАЦЭСАХ.НАВАКОЛЬНАЕ АСЯРОДДЗЕ. ТЭХНАЛОГІІ. РЭСУРСЫ. Матэрыялы міжнароднай навукова-практычнай канферэнцыі. Спасылка
Патэль, Р., Уэнам, С., Цяхёна, Б., Халлам, Б., Сугіанта, А., і Бовацэк, Дж. (2011). Высакахуткаснае выраб сонечных элементаў з селектыўным выпраменьвальнікам лазернага допінгу з выкарыстаннем 532-нм бесперапыннай хвалі (CW) і квазі-CW лазерных крыніц з блакіроўкай мадэляў.Спасылка
Кабаясі М., Какізакі К., Оідзумі Х., Мімура Т., Фудзімота Дж. і Мізогуці Х. (2017). Высокамагутныя лазеры DUV для апрацоўкі шкла і вугляпласту.Спасылка
Мун Х., Йі Дж., Ры Ю., Ча Б., Лі Дж. і Кім К.-С. (1999). Эфектыўнае ўнутрырэзанатарнае падваенне частоты ад дыёднага лазера з дыфузным адбівальнікам і бакавой накачкай Nd:YAG з выкарыстаннем крышталя KTP.Спасылка
Салмінен, А., Піілі, Х. і Пуртанен, Т. (2010). Характарыстыкі валаконнай лазернай зваркі высокай магутнасці.Працы Інстытута інжынераў-механікаў, частка C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Спасылка
Маджумдар, Дж., і Манна, І. (2013). Уводзіны ў выраб матэрыялаў з дапамогай лазера.Спасылка
Гонг, С. (2012). Даследаванні і прымяненне перадавых тэхналогій лазернай апрацоўкі.Спасылка
Юмота, Дж., Торызука, К., і Курода, Р. (2017). Распрацоўка выпрабавальнага стэнда для лазернай вытворчасці і базы дадзеных для лазернай апрацоўкі матэрыялаў.Агляд лазернай тэхнікі, 45, 565-570.Спасылка
Дын, Ю., Сюэ, Ю., Пан, Дж., Ян, Л.-дж., і Хонг, М. (2019). Дасягненні ў тэхналогіі маніторынгу на месцы для лазернай апрацоўкі.SCIENTIA SINICA па фізіцы, механіцы і астраноміі. Спасылка
Сан, Х. і Флорэс, К. (2010). Мікраструктурны аналіз аб'ёмнага металічнага шкла на аснове Zr, апрацаванага лазерам.Металургічныя і матэрыяльныя аперацыі А. Спасылка
Навотны С., Мюнстэр Р., Шарэк С. і Бейер Э. (2010). Убудаваная лазерная ячэйка для камбінаванай лазернай ашалёўкі і фрэзеравання.Аўтаматызацыя мантажу, 30(1), 36-38.Спасылка
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Новыя метады лазернай апрацоўкі матэрыялаў для прамысловага прымянення ў будучыні.Спасылка
Хван, Э., Чой, Дж., і Хонг, С. (2022). Новыя вакуумныя працэсы з дапамогай лазера для звышдакладнай і высокапрадукцыйнай вытворчасці.Нанамаштаб. Спасылка
Час публікацыі: 18 студзеня 2024 г