Prihláste sa na odber našich sociálnych médií, aby ste mohli okamžite post
Úvod do laserového spracovania vo výrobe
Technológia laserového spracovania zaznamenala rýchly vývoj a široko sa používa v rôznych oblastiach, ako je letecký priestor, automobilový priemysel, elektronika a ďalšie. Zohráva významnú úlohu pri zlepšovaní kvality výrobkov, produktivity práce a automatizácie a zároveň znižuje znečistenie a spotrebu materiálu (Gong, 2012).
Laserové spracovanie v kovových a nekovových materiáloch
Primárnou aplikáciou laserového spracovania v poslednom desaťročí bolo v kovových materiáloch vrátane rezania, zvárania a opláštenia. Pole sa však rozširuje do nekovových materiálov, ako sú textil, sklo, plasty, polyméry a keramika. Každý z týchto materiálov otvára príležitosti v rôznych odvetviach, hoci už majú zavedené techniky spracovania (Yumoto et al., 2017).
Výzvy a inovácie v laserovom spracovaní skla
Sklo so svojimi širokými aplikáciami v odvetviach, ako je automobilový priemysel, konštrukcia a elektronika, predstavuje významnú oblasť pre spracovanie laserom. Tradičné metódy rezania skla, ktoré zahŕňajú tvrdú zliatinu alebo diamantové nástroje, sú obmedzené nízkou účinnosťou a drsnými hranami. Na rozdiel od toho, laserové rezanie ponúka efektívnejšiu a presnejšiu alternatívu. Je to zrejmé najmä v odvetviach, ako je výroba smartfónov, kde sa laserové rezanie používa pre kryty šošoviek fotoaparátu a veľké obrazovky displeja (Ding et al., 2019).
Laserové spracovanie typov vysokohorských skla
Rôzne typy skla, ako napríklad optické sklo, kremenné sklo a zafírové sklo, predstavujú vďaka svojej krehkej povahe jedinečné výzvy. Pokročilé laserové techniky, ako je femtosekundové laserové leptanie, však umožnili presné spracovanie týchto materiálov (Sun & Flores, 2010).
Vplyv vlnovej dĺžky na laserové technologické procesy
Vlnová dĺžka lasera významne ovplyvňuje proces, najmä pre materiály ako konštrukčná oceľ. Lasery emitujúce v ultrafialových, viditeľných, blízkych a vzdialených infračervených oblastiach boli analyzované z hľadiska ich kritickej hustoty energie pre topenie a odparovanie (Lazov, Angelov a Teirumnieks, 2019).
Rôzne aplikácie založené na vlnových dĺžkach
Výber laserovej vlnovej dĺžky nie je svojvoľný, ale je veľmi závislý od vlastností materiálu a požadovaného výsledku. Napríklad UV lasery (s kratšími vlnovými dĺžkami) sú vynikajúce pre presné rytie a mikromechinovanie, pretože môžu vytvárať jemnejšie detaily. Vďaka tomu sú ideálne pre polovodičové a mikroelektronické odvetvia. Naopak, infračervené lasery sú efektívnejšie na spracovanie hrubšieho materiálu v dôsledku ich hlbších penetračných schopností, vďaka čomu sú vhodné pre ťažké priemyselné aplikácie. (Majumdar & Manna, 2013). Podobne, zelené lasery, ktoré zvyčajne pracujú pri vlnovej dĺžke 532 nm, nájdu svoje miesto v aplikáciách vyžadujúcich vysokú presnosť s minimálnym tepelným nárazom. Obzvlášť účinné v mikroelektronike pre úlohy, ako je modelovanie obvodov, v lekárskych aplikáciách pre postupy, ako je fotokoagulácia a v sektore obnoviteľnej energie na výrobu solárnych článkov. Unikátna vlnová dĺžka zelených laserov ich tiež robí vhodnými na označenie a gravírovanie rôznych materiálov vrátane plastov a kovov, kde je požadovaný vysoký kontrast a minimálne poškodenie povrchu. Táto prispôsobivosť zelených laserov zdôrazňuje význam výberu vlnovej dĺžky v laserovej technológii, čím sa zabezpečuje optimálne výsledky pre konkrétne materiály a aplikácie.
Ten525 nm zelený laserje špecifický typ laserovej technológie charakterizovanej jej zreteľnou emisiou zeleného svetla pri vlnovej dĺžke 525 nanometrov. Zelené lasery na tejto vlnovej dĺžke nájdite aplikácie pri fotokoagulácii sietnice, kde sú prospešné ich vysoká sila a presnosť. Sú tiež potenciálne užitočné pri spracovaní materiálu, najmä v oblastiach, ktoré si vyžadujú presné a minimálne spracovanie tepelného dopadu.Vývoj zelených laserových diód na substráte GAN v rovine C smerom k dlhším vlnovým dĺžkam pri 524–532 nm znamená významný pokrok v laserovej technológii. Tento vývoj je rozhodujúci pre aplikácie vyžadujúce konkrétne charakteristiky vlnovej dĺžky
Nepretržité vlny a modelové laserové zdroje
Kontinuálna vlna (CW) a modelové kvázi-CW laserové zdroje pri rôznych vlnových dĺžkach, ako je blízko infračerveného (NIR) pri 1064 nm, zelená pri 532 nm, a ultrafialové (UV) pri 355 nm sa považujú za selektívne slnečné bunky laserového dopingu. Rôzne vlnové dĺžky majú dôsledky pre výrobnú adaptabilitu a účinnosť (Patel et al., 2011).
Excimerové lasery pre širokopásmové medzery v materiáloch
Excimerové lasery, ktoré pracujú pri UV vlnovej dĺžke, sú vhodné na spracovanie širokopásmových materiálov, ako sú sklenené a uhlíkové vlákna (CFRP), ktoré ponúka vysoký presný a minimálny tepelný náraz (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG lasery pre priemyselné aplikácie
ND: YAG lasery s ich prispôsobivosťou z hľadiska ladenia vlnovej dĺžky sa používajú v širokej škále aplikácií. Ich schopnosť pracovať pri 1064 nm a 532 nm umožňuje flexibilitu pri spracovaní rôznych materiálov. Napríklad vlnová dĺžka 1064 nm je ideálna pre hlbokú gravírovanie kovov, zatiaľ čo vlnová dĺžka 532 nm poskytuje vysoko kvalitné povrchové vyrytie na plastoch a potiahnutých kovoch. (Moon et al., 1999).
→ Súvisiace výrobky ：CW diódový laser s tuhým stavom s vlnovou dĺžkou 1064nm
Laserové zváranie s vysokým výkonom vlákna
Lasery s vlnovými dĺžkami blízko 1000 nm, ktoré majú dobrú kvalitu lúča a vysoký výkon, sa používajú pri laserovom zváraní kovov pre kovy. Tieto lasery účinne odparujú a roztavia materiály a produkujú vysoko kvalitné zvary (Salminen, Piili a Purtonen, 2010).
Integrácia laserového spracovania s inými technológiami
Integrácia laserového spracovania s inými výrobnými technológiami, ako je opláštenie a mletie, viedla k efektívnejším a všestrannejším výrobným systémom. Táto integrácia je obzvlášť prospešná v odvetviach, ako je výroba nástrojov a výroby a opravy motora (Nowotny et al., 2010).
Laserové spracovanie v rozvíjajúcich sa poliach
Aplikácia laserovej technológie sa rozširuje na rozvíjajúce sa polia, ako sú polovodičové, displej a tenké filmové odvetvia, ponúka nové schopnosti a zlepšujú vlastnosti materiálu, presnosť produktu a výkon zariadenia (Hwang et al., 2022).
Budúce trendy v laserovom spracovaní
Budúci vývoj v oblasti technológie laserového spracovania sa zameriava na nové výrobné techniky, zlepšuje kvality výrobkov, inžinierske integrované komponenty viacerých materiálov a zvyšovanie ekonomických a procedurálnych výhod. To zahŕňa laserovú rýchlu výrobu štruktúr s kontrolovanou pórovitosťou, hybridným zváraním a rezaním kovových listov kovových listov (Kukreja et al., 2013).
Technológia laserového spracovania s rôznymi aplikáciami a nepretržitými inováciami formuje budúcnosť výroby a spracovania materiálu. Jeho univerzálnosť a presnosť z neho robia nevyhnutný nástroj v rôznych odvetviach, ktorý posúva hranice tradičných výrobných metód.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). Metóda predbežného odhadu kritickej hustoty výkonu v laserových technologických procesoch.Prostredie. Technológie. Zdroje. Zborník z Medzinárodnej vedeckej a praktickej konferencie. Prepojiť
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Vysokorýchlostná výroba laserových dopingových selektívnych solárnych žiarivých buniek s použitím kontinuálnej vlny 532nm (CW) a modelových kvázi-CW laserových zdrojov.Prepojiť
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). Vysoko výkonné lasery DUV pre sklo a CFRP.Prepojiť
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Účinná frekvencia intrakavity zdvojnásobenie z difúzneho reflektorového typu diódy na bočné lasery ND: YAG s použitím kryštálu KTP.Prepojiť
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Charakteristiky laserového zvárania s vysokým výkonom vlákna.Zborník Inštitúcie strojných inžinierov, časť C: Journal of Meclection Engineering Science, 224, 1019-1029.Prepojiť
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Úvod do výroby materiálov s asistovanou laserom.Prepojiť
Gong, S. (2012). Vyšetrovanie a aplikácie technológie pokročilého laserového spracovania.Prepojiť
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Vývoj testovacieho lôžka a databázy na výrobu laserom na spracovanie laserov.Recenzia laserového inžinierstva, 45, 565-570.Prepojiť
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Pokroky v monitorovacej technológii in situ na spracovanie laserov.Scientia Sinica Physica, Mechanica a Astronomica. Prepojiť
Sun, H., & Flores, K. (2010). Mikroštrukturálna analýza laserového spracovaného ZR na báze hromadného kovového skla na báze ZR.Metalurgické a materiálové transakcie a. Prepojiť
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Integrovaná laserová bunka pre kombinované laserové opláštenie a mletie.Automatizácia montáže, 30(1), 36-38.Prepojiť
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Rozvíjajúce sa techniky spracovania laserových materiálov pre budúce priemyselné aplikácie.Prepojiť
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Vznikajúce laserové vákuové procesy pre ultra-presnú výrobu s vysokým výnosom.Nanoscale. Prepojiť
Čas príspevku: január 18-2024