Iratkozzon fel a közösségi médiára a gyors hozzászóláshoz
Bevezetés a lézerfeldolgozáshoz a gyártásban
A lézerfeldolgozási technológia gyors fejlődést tapasztalt, és széles körben használják különféle területeken, például az űrben, az autóiparban, az elektronikában és még sok másban. Jelentős szerepet játszik a termékminőség, a munkatermelékenység és az automatizálás javításában, miközben csökkenti a szennyezést és az anyagfogyasztást (Gong, 2012).
Lézeres feldolgozás fém- és nem fém anyagokban
A lézerfeldolgozás elsődleges alkalmazása az elmúlt évtizedben fém anyagokban volt, beleértve a vágást, a hegesztést és a burkolatot. A mező azonban nem fémes anyagokra terjed ki, például textil, üveg, műanyag, polimerek és kerámia. Ezen anyagok mindegyike lehetőséget kínál a különféle iparágakban, bár már létrehoztak feldolgozási technikákat (Yumoto et al., 2017).
Kihívások és újítások az üveg lézerfeldolgozásában
Az üveg, széles körű alkalmazásaival olyan iparágakban, mint az autóipar, az építés és az elektronika, jelentős területet jelent a lézerfeldolgozáshoz. A hagyományos üvegvágási módszereket, amelyek kemény ötvözet vagy gyémántszerszámot tartalmaznak, az alacsony hatékonyság és a durva élek korlátozzák. Ezzel szemben a lézeres vágás hatékonyabb és pontosabb alternatívát kínál. Ez különösen nyilvánvaló az olyan iparágakban, mint az okostelefon -gyártás, ahol a lézercsökkentést használják a kamera lencse burkolatokhoz és a nagy kijelző képernyőkhöz (Ding et al., 2019).
Nagy értékű üvegtípusok lézerfeldolgozása
Különböző típusú üveg, például optikai üveg, kvarcüveg és zafír üveg, törékeny természetük miatt egyedi kihívásokat jelent. Azonban a fejlett lézer technikák, mint például a femtosekundás lézermaratás, lehetővé tették ezen anyagok precíziós feldolgozását (Sun & Flores, 2010).
A hullámhossz hatása a lézeres technológiai folyamatokra
A lézer hullámhossza jelentősen befolyásolja a folyamatot, különösen olyan anyagokra, mint a szerkezeti acél. Az ultraibolya, látható, közeli és távoli infravörös területeken kibocsátó lézereket elemezték az olvadás és a párolgás kritikus teljesítmény -sűrűsége szempontjából (Lazov, Angelov és Teirumnieks, 2019).
Változatos alkalmazások a hullámhosszon alapuló alkalmazások
A lézerhullámhossz megválasztása nem önkényes, hanem nagymértékben függ az anyag tulajdonságaitól és a kívánt eredménytől. Például az UV -lézerek (rövidebb hullámhosszúsággal) kiválóan alkalmasak a precíziós metszetre és a mikromaganatokra, mivel finomabb részleteket tudnak készíteni. Ez ideálissá teszi őket a félvezető és a mikroelektronikai ipar számára. Ezzel szemben az infravörös lézerek hatékonyabbak a vastagabb anyagfeldolgozáshoz, mélyebb behatolási képességeik miatt, így ezek alkalmassá válnak nehéz ipari alkalmazásokhoz. (Majumdar és Manna, 2013). Hasonlóképpen, a zöld lézerek, általában 532 nm hullámhosszon működnek, résüket nagy pontosságot igénylő alkalmazásokban találják meg, minimális termikus hatással. Különösen hatékonyak a mikroelektronikában olyan feladatok esetén, mint az áramköri mintázat, az olyan eljárások orvosi alkalmazásai, mint a fotokoaguláció, valamint a megújuló energia ágazatban a napelemek gyártására. A zöld lézerek egyedi hullámhossza szintén alkalmassá teszi őket a különféle anyagok jelölésére és metszetére, beleértve a műanyagokat és a fémeket, ahol nagy kontraszt és minimális felületi károk szükségesek. A zöld lézereknek ez az alkalmazkodóképessége hangsúlyozza a hullámhossz -kiválasztás fontosságát a lézer technológiában, biztosítva az egyes anyagok és alkalmazások optimális eredményeit.
A525 nm zöld lézeregy speciális típusú lézer -technológia, amelyet megkülönböztetett zöld fénykibocsátása jellemez, 525 nanométer hullámhosszon. A zöld lézerek ezen a hullámhosszon alkalmazzák a retina fotokoagulációját, ahol nagy teljesítményük és pontosságuk előnyös. Potenciálisan hasznosak az anyagfeldolgozásban, különösen olyan területeken, amelyek pontos és minimális hőhatás -feldolgozást igényelnek.A zöld lézerdiódok kifejlesztése a C-sík GaN szubsztráton a hosszabb hullámhosszok felé 524–532 nm-en jelentős előrelépést jelent a lézeres technológiában. Ez a fejlemény döntő jelentőségű az alkalmazásokhoz, amelyek specifikus hullámhosszjellemzőket igényelnek
Folyamatos hullám- és modellező lézerforrások
A folyamatos hullámot (CW) és a modellezett kvázi-CW lézerforrásokat különféle hullámhosszon, például közel infravörös (NIR) 1064 nm-en, zöld 532 nm-en és ultraibolya (UV) 355 nm-en tekintjük a lézeres dopping szelektív emitter napelemeknél. A különböző hullámhosszok kihatással vannak a gyártáshoz való alkalmazkodóképességre és hatékonyságra (Patel et al., 2011).
Excimer lézerek széles sávú rés anyagokhoz
Az eximer lézerek, amelyek UV hullámhosszon működnek, alkalmas széles sávú anyagok, például üveg és szénszál-erősített polimer (CFRP) feldolgozására, nagy pontosságú és minimális termikus hatást kínálva (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG lézerek ipari alkalmazásokhoz
ND: A YAG lézereket, az alkalmazkodóképességükkel a hullámhossz hangolásában, széles körben használják. Az a képességük, hogy mind a 1064 nm -en, mind az 532 nm -en működjenek, lehetővé teszik a rugalmasságot a különböző anyagok feldolgozásában. Például a 1064 nm-es hullámhossz ideális a fémek mély metszetéhez, míg az 532 nm hullámhossz kiváló minőségű felületi metszetet biztosít a műanyagok és a bevont fémeknél. (Moon et al., 1999).
→ Kapcsolódó termékek ：CW dióda-szivattyúzott szilárdtest lézer 1064 nm hullámhosszú
Nagy teljesítményű szálas lézerhegesztés
Az 1000 nm -es hullámhosszú lézereket, amelyek jó sugárminőséggel és nagy teljesítményűek, a fémek kulcslyuk lézerhegesztésére használják. Ezek a lézerek hatékonyan elpárologtatnak és megolvadnak az anyagok, kiváló minőségű hegesztést eredményezve (Salminen, Piili és Purtonen, 2010).
A lézerfeldolgozás integrálása más technológiákkal
A lézerfeldolgozás integrációja más gyártási technológiákkal, például a burkolat és a maráshoz, hatékonyabb és sokoldalúbb termelési rendszerekhez vezetett. Ez az integráció különösen hasznos az olyan iparágakban, mint a szerszám és a szerszámgyártás és a motorjavítás (Nowotny et al., 2010).
Lézerfeldolgozás a feltörekvő mezőkön
A lézeres technológia alkalmazása kiterjed a feltörekvő mezőkre, például a félvezető, a kijelző és a vékony filmiparra, új képességeket kínálva, és javítva az anyagi tulajdonságokat, a termék pontosságát és az eszköz teljesítményét (Hwang et al., 2022).
A lézerfeldolgozás jövőbeli trendei
A lézerfeldolgozási technológia jövőbeli fejleményei az új gyártási technikákra összpontosítanak, javítják a termékek tulajdonságait, a mérnöki integrált multi-anyagi alkatrészeket és javítják a gazdasági és eljárási előnyöket. Ez magában foglalja a szabályozott porozitású, hibrid hegesztéssel és fémlemezek lézerprofil -vágásával rendelkező szerkezetek lézeres gyors gyártását (Kukreja et al., 2013).
A lézerfeldolgozási technológia, változatos alkalmazásaival és folyamatos innovációival, a gyártás és az anyagfeldolgozás jövőjét alakítja. Sokoldalúsága és pontossága nélkülözhetetlen eszközévé teszi a különféle iparágakban, a hagyományos gyártási módszerek határait.
Lazov, L., Angelov, N., és Teirumnieks, E. (2019). Módszer a kritikus teljesítmény sűrűségének előzetes becslésére a lézeres technológiai folyamatokban.KÖRNYEZET. Technológiák. ERŐFORRÁS. A Nemzetközi Tudományos és Gyakorlati Konferencia folyóiratai. Link
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., és Bovatsek, J. (2011). A lézeres dopping szelektív emitter napelemek nagysebességű gyártása 532 nm-es folyamatos hullám (CW) és modellező kvázi-CW lézerforrások felhasználásával.Link
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., és Mizoguchi, H. (2017). DUV nagy teljesítményű lézerek feldolgozása üveg- és CFRP -hez.Link
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., és Kim, K.-S. (1999). A diffúziós reflektor típusú dióda oldalsó szivattyú ND: YAG lézerből Diffúziós reflektor típusú dióda-lézerből duplázó hatékony intracavitási frekvenciája.Link
Salminen, A., Piili, H., és Purtonen, T. (2010). A nagy teljesítményű lézerhegesztés jellemzői.A gépészmérnökök intézményének folyóiratai, C. rész: Journal of Gépészmérnöki Science, 224, 1019-1029.Link
Majumdar, J. és Manna, I. (2013). Bevezetés az anyagok lézer -támogatott gyártásába.Link
Gong, S. (2012). A fejlett lézerfeldolgozási technológia vizsgálata és alkalmazása.Link
Yumoto, J., Torizuka, K. és Kuroda, R. (2017). Lézeres gyártási teszt ágy és adatbázis kidolgozása a lézer-anyagi feldolgozáshoz.A lézermérnöki áttekintés, 45, 565-570.Link
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J. és Hong, M. (2019). Az in situ megfigyelési technológiák fejlődése a lézerfeldolgozáshoz.Scientia Sinica Physica, Mechanica és Astronomica. Link
Sun, H., és Flores, K. (2010). A lézerrel feldolgozott ZR-alapú ömlesztett fémüveg mikroszerkezeti elemzése.Kohászati és anyagi tranzakciók a. Link
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S. és Beyer, E. (2010). Integrált lézercella a kombinált lézer burkolathoz és őrléshez.Összeszerelési automatizálás, 30(1), 36-38.Link
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P. és Rao, BT (2013). A feltörekvő lézeranyag -feldolgozási technikák a jövőbeli ipari alkalmazásokhoz.Link
Hwang, E., Choi, J., és Hong, S. (2022). A feltörekvő lézer-asszisztens vákuum folyamatok ultra-pontosságú, magas hozamú gyártáshoz.Nanoméretű. Link
A postai idő: január-18-2024