Падпішыцеся на нашы сацыяльныя сеткі для аператыўных публікацый
Уводзіны ў лазерную апрацоўку ў вытворчасці
Тэхналогія лазернай апрацоўкі хутка развіваецца і шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах, такіх як аэракасмічная, аўтамабільная, электронная і іншыя. Яна адыгрывае значную ролю ў паляпшэнні якасці прадукцыі, прадукцыйнасці працы і аўтаматызацыі, адначасова зніжаючы забруджванне навакольнага асяроддзя і спажыванне матэрыялаў (Gong, 2012).
Лазерная апрацоўка металічных і неметалічных матэрыялаў
У апошняе дзесяцігоддзе лазерная апрацоўка ў асноўным прымянялася ў металічных матэрыялах, у тым ліку для рэзкі, зваркі і плакавання. Аднак гэтая галіна пашыраецца на неметалічныя матэрыялы, такія як тэкстыль, шкло, пластмасы, палімеры і кераміка. Кожны з гэтых матэрыялаў адкрывае магчымасці ў розных галінах прамысловасці, хоць для іх ужо існуюць распрацаваныя метады апрацоўкі (Yumoto et al., 2017).
Праблемы і інавацыі ў лазернай апрацоўцы шкла
Шкло, якое шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах прамысловасці, як аўтамабілебудаванне, будаўніцтва і электроніка, з'яўляецца значнай сферай лазернай апрацоўкі. Традыцыйныя метады рэзкі шкла, якія ўключаюць выкарыстанне цвёрдых сплаваў або алмазных інструментаў, абмежаваныя нізкай эфектыўнасцю і шурпатымі краямі. У адрозненне ад гэтага, лазерная рэзка прапануе больш эфектыўную і дакладную альтэрнатыву. Гэта асабліва відавочна ў такіх галінах прамысловасці, як вытворчасць смартфонаў, дзе лазерная рэзка выкарыстоўваецца для вырабу вечкаў аб'ектываў камер і экранаў вялікіх дысплеяў (Ding et al., 2019).
Лазерная апрацоўка высакаякасных відаў шкла
Розныя тыпы шкла, такія як аптычнае шкло, кварцавае шкло і сапфіравае шкло, маюць унікальныя праблемы з-за сваёй далікатнасці. Аднак перадавыя лазерныя тэхналогіі, такія як фемтасекунднае лазернае травленне, дазволілі апрацоўваць гэтыя матэрыялы дакладна (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 у ультрафіялетавым, бачным, блізкім і далёкім інфрачырвоным дыяпазонах, былі прааналізаваны на прадмет крытычнай шчыльнасці магутнасці для плаўлення і выпарэння (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Розныя прымяненні ў залежнасці ад даўжыні хвалі
Выбар даўжыні хвалі лазера не з'яўляецца адвольным, а моцна залежыць ад уласцівасцей матэрыялу і жаданага выніку. Напрыклад, УФ-лазеры (з больш кароткімі даўжынямі хваль) выдатна падыходзяць для дакладнай гравіроўкі і мікраапрацоўкі, бо яны могуць ствараць больш дробныя дэталі. Гэта робіць іх ідэальнымі для паўправадніковай і мікраэлектроннай прамысловасці. Наадварот, інфрачырвоныя лазеры больш эфектыўныя для апрацоўкі больш тоўстых матэрыялаў дзякуючы сваім магчымасцям глыбокага пранікнення, што робіць іх прыдатнымі для цяжкіх прамысловых ужыванняў (Majumdar & Manna, 2013). Падобным чынам, зялёныя лазеры, якія звычайна працуюць на даўжыні хвалі 532 нм, знаходзяць сваю нішу ў прымяненнях, якія патрабуюць высокай дакладнасці з мінімальным цеплавым уздзеяннем. Яны асабліва эфектыўныя ў мікраэлектроніцы для такіх задач, як фарміраванне схем, у медыцынскіх прымяненнях для такіх працэдур, як фотакаагуляцыя, і ў сектары аднаўляльных крыніц энергіі для вырабу сонечных батарэй. Унікальная даўжыня хвалі зялёных лазераў таксама робіць іх прыдатнымі для маркіроўкі і гравіроўкі розных матэрыялаў, у тым ліку пластмас і металаў, дзе патрабуецца высокая кантраснасць і мінімальнае пашкоджанне паверхні. Гэтая адаптыўнасць зялёных лазераў падкрэслівае важнасць выбару даўжыні хвалі ў лазернай тэхналогіі, забяспечваючы аптымальныя вынікі для канкрэтных матэрыялаў і прымяненняў.
ГэтыЗялёны лазер 525 нм— гэта спецыфічны тып лазернай тэхналогіі, які характарызуецца выразным зялёным выпраменьваннем 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 перавагамі. Яны таксама патэнцыйна карысныя ў апрацоўцы матэрыялаў, асабліва ў галінах, якія патрабуюць дакладнай апрацоўкі з мінімальным тэрмічным уздзеяннем..Распрацоўка зялёных лазерных дыёдаў на падложцы GaN у c-плоскасці ў напрамку больш доўгіх хваль у дыяпазоне 524–532 нм азначае значны прагрэс у лазерных тэхналогіях. Гэта распрацоўка мае вырашальнае значэнне для прымянення, якія патрабуюць спецыфічных характарыстык даўжынь хваль.
Лазерныя крыніцы бесперапыннай хвалі і сінхранізаваныя з мадэллю лазеры
Для лазернага легавання сонечных элементаў з селектыўным эмітэрам разглядаюцца лазерныя крыніцы бесперапыннага (CW) і квазіCW з сінхранізацыяй мадэляў на розных даўжынях хваль, такіх як блізкі інфрачырвоны (NIR) пры 1064 нм, зялёны пры 532 нм і ультрафіялетавы (UV) пры 355 нм. Розныя даўжыні хваль уплываюць на адаптыўнасць і эфектыўнасць вытворчасці (Patel et al., 2011).
Эксімерныя лазеры для шырокапалосных матэрыялаў
Эксімерныя лазеры, якія працуюць на даўжыні хвалі ультрафіялетавага выпраменьвання, падыходзяць для апрацоўкі матэрыялаў з шырокай забароненай зонай, такіх як шкло і вугляродна-армаваны палімер (CFRP), забяспечваючы высокую дакладнасць і мінімальнае цеплавое ўздзеянне (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG лазеры для прамысловага прымянення
Лазеры Nd:YAG, дзякуючы сваёй адаптыўнасці да даўжыні хвалі, выкарыстоўваюцца ў шырокім дыяпазоне прымянення. Іх здольнасць працаваць як на даўжынях хваль 1064 нм, так і на 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 пакрытых металах (Moon et al., 1999).
→Звязаныя тавары：Цвёрдацельны лазер з дыёднай накачкай у рэжыме бесперапыннага выпраменьвання і даўжынёй хвалі 1064 нм
Высокамагутная валаконная лазерная зварка
Лазеры з даўжынямі хваль блізкімі да 1000 нм, якія валодаюць добрай якасцю прамяня і высокай магутнасцю, выкарыстоўваюцца ў лазернай зварцы металаў у выглядзе замковай свідравіны. 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 вытворчымі тэхналогіямі, такімі як плакаванне і фрэзераванне, прывяла да стварэння больш эфектыўных і універсальных вытворчых сістэм. Гэтая інтэграцыя асабліва карысная ў такіх галінах прамысловасці, як вытворчасць інструментаў і штампаў, а таксама рамонт рухавікоў (Nowotny et al., 2010).
Лазерная апрацоўка ў новых галінах
Прымяненне лазерных тэхналогій распаўсюджваецца на новыя галіны, такія як паўправадніковая прамысловасць, дысплеі і тонкаплёнкавая прамысловасць, прапаноўваючы новыя магчымасці і паляпшаючы ўласцівасці матэрыялаў, дакладнасць прадукцыі і прадукцыйнасць прылад (Hwang et al., 2022).
Будучыя тэндэнцыі ў лазернай апрацоўцы
Будучыя распрацоўкі ў галіне 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 хуткае лазернае вырабленне канструкцый з кантраляванай парыстасцю, гібрыдную зварку і лазерную профільную рэзку металічных лістоў (Kukreja et al., 2013).
Тэхналогія лазернай апрацоўкі, з яе разнастайнымі сферамі прымянення і пастаяннымі інавацыямі, фарміруе будучыню вытворчасці і апрацоўкі матэрыялаў. Яе ўніверсальнасць і дакладнасць робяць яе незаменным інструментам у розных галінах прамысловасці, пашыраючы межы традыцыйных метадаў вытворчасці.
Лазаў, Л., Ангелаў, Н., і Тэйрумніекс, Э. (2019). МЕТАД ПАПЯРЭДНЯЙ АЦЭНКІ КРЫТЫЧНАЙ ШЧЫЛЬНАСЦІ МАГУТНАСЦІ Ў ЛАЗЕРНЫХ ТЭХНАЛАГІЧНЫХ ПРАЦЭСАХ.НАВАКОЛЬНАЕ АСЯРОДДЗЕ. ТЭХНАЛОГІІ. РЭСУРСЫ. Матэрыялы Міжнароднай навукова-практычнай канферэнцыі. Спасылка
Патэль, Р., Уэнам, С., Цяхёна, Б., Халам, Б., Суджанта, А., і Бавацэк, Дж. (2011). Высокахуткаснае вырабленне сонечных элементаў з селектыўным эмітэрам з лазерным легаваннем з выкарыстаннем лазерных крыніц бесперапыннага выпраменьвання (CW) з даўжынёй хвалі 532 нм і блакіраваных мадэлямі квазі-CW.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., І, Дж., Ры, Ю., Ча, Б., Лі, Дж. і Кім, К.-С. (1999). Эфектыўнае падваенне частаты ўнутры рэзанатара з дапамогай дыфузійнага адбівальнага дыёднага лазера Nd:YAG з бакавой накачкай і выкарыстаннем крышталя KTP.Спасылка
Салмінен, А., Піілі, Х. і Пуртанен, Т. (2010). Характарыстыкі валаконнай лазернай зваркі высокай магутнасці.Працы Інстытута інжынераў-механікаў, частка C: Часопіс машынабудаўнічай навукі, 224, 1019-1029.Спасылка
Маджумдар, Дж. і Манна, І. (2013). Уводзіны ў лазерную апрацоўку матэрыялаў.Спасылка
Гонг, С. (2012). Даследаванні і прымяненне перадавых тэхналогій лазернай апрацоўкі.Спасылка
Юмота, Дж., Торызука, К. і Курода, Р. (2017). Распрацоўка выпрабавальнай устаноўкі 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
Sun, H., & Flores, K. (2010). Мікраструктурны аналіз апрацаванага лазерам аб'ёмнага металічнага шкла на аснове цырконію.Металургічныя і матэрыяльныя аперацыі А. Спасылка
Навотны, С., Мюнстэр, Р., Шарэк, С. і Беер, Э. (2010). Інтэграваная лазерная ячэйка для камбінаванай лазернай плакоўкі і фрэзеравання.Аўтаматызацыя зборкі, 30(1), 36–38.Спасылка
Кукрэджа, Л.М., Каўл, Р., Пол, К., Ганеш, П., і Рао, Б.Т. (2013). Новыя тэхналогіі лазернай апрацоўкі матэрыялаў для будучых прамысловых ужыванняў.Спасылка
Хван, Э., Чой, Дж. і Хонг, С. (2022). Новыя лазерныя вакуумныя працэсы для звышдакладнай вытворчасці з высокай прадукцыйнасцю.Нанамаштаб. Спасылка
Час публікацыі: 18 студзеня 2024 г.