გამოიწერეთ ჩვენი სოციალური მედია სწრაფი პოსტისთვის
ლაზერული დამუშავების შესავალი წარმოებაში
ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგიამ განიცადა სწრაფი განვითარება და ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა აერონავტიკა, ავტომობილები, ელექტრონიკა და სხვა. ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს პროდუქტის ხარისხის, შრომის პროდუქტიულობისა და ავტომატიზაციის გაუმჯობესებაში, ხოლო დაბინძურებისა და მასალის მოხმარების შემცირებაში (Gong, 2012).
ლაზერული დამუშავება ლითონის და არალითონების მასალებში
ლაზერული დამუშავების პირველადი გამოყენება გასულ ათწლეულში იყო ლითონის მასალებში, მათ შორის ჭრის, შედუღების და მოპირკეთების ჩათვლით. თუმცა, სფერო ფართოვდება არალითონურ მასალებში, როგორიცაა ტექსტილი, მინა, პლასტმასი, პოლიმერები და კერამიკა. თითოეული ეს მასალა ხსნის შესაძლებლობებს სხვადასხვა ინდუსტრიებში, თუმცა მათ უკვე აქვთ ჩამოყალიბებული დამუშავების ტექნიკა (Yumoto et al., 2017).
გამოწვევები და ინოვაციები შუშის ლაზერული დამუშავების საქმეში
მინა, თავისი ფართო აპლიკაციებით ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა ავტომობილები, სამშენებლო და ელექტრონიკა, წარმოადგენს ლაზერული დამუშავების მნიშვნელოვან ადგილს. მინის ჭრის ტრადიციული მეთოდები, რომლებიც მოიცავს მძიმე შენადნობის ან ალმასის ხელსაწყოებს, შეზღუდულია დაბალი ეფექტურობით და უხეში კიდეებით. ამის საპირისპიროდ, ლაზერული ჭრა გვთავაზობს უფრო ეფექტურ და ზუსტ ალტერნატივას. ეს განსაკუთრებით აშკარაა ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა სმარტფონების წარმოება, სადაც ლაზერული ჭრა გამოიყენება კამერის ლინზების გადასაფარებლებისთვის და დიდი ეკრანებისთვის (Ding et al., 2019).
მაღალი ღირებულების მინის ტიპების ლაზერული დამუშავება
მინის სხვადასხვა ტიპები, როგორიცაა ოპტიკური მინა, კვარცის მინა და საფირონის მინა, წარმოადგენს უნიკალურ გამოწვევებს მათი მყიფე ბუნების გამო. თუმცა, მოწინავე ლაზერულმა ტექნიკებმა, როგორიცაა ფემტოწამური ლაზერული გრავირება, ამ მასალების ზუსტი დამუშავების საშუალება მისცა (Sun & Flores, 2010).
ტალღის სიგრძის გავლენა ლაზერულ ტექნოლოგიურ პროცესებზე
ლაზერის ტალღის სიგრძე მნიშვნელოვნად მოქმედებს პროცესზე, განსაკუთრებით ისეთი მასალებისთვის, როგორიცაა სტრუქტურული ფოლადი. ლაზერები, რომლებიც ასხივებენ ულტრაიისფერ, ხილულ, ახლო და შორეულ ინფრაწითელ ზონებში, გაანალიზებულია მათი კრიტიკული სიმძლავრის სიმკვრივისთვის დნობისა და აორთქლების მიზნით (ლაზოვი, ანგელოვი და ტეირუმნიექსი, 2019).
მრავალფეროვანი აპლიკაციები ტალღის სიგრძეზე დაფუძნებული
ლაზერის ტალღის სიგრძის არჩევანი არ არის თვითნებური, მაგრამ დიდად არის დამოკიდებული მასალის თვისებებზე და სასურველ შედეგზე. მაგალითად, ულტრაიისფერი ლაზერები (უფრო მოკლე ტალღის სიგრძით) შესანიშნავია ზუსტი გრავირებისა და მიკროდამუშავებისთვის, რადგან მათ შეუძლიათ შექმნან უფრო დეტალური დეტალები. ეს მათ იდეალურს ხდის ნახევარგამტარული და მიკროელექტრონული ინდუსტრიისთვის. ამის საპირისპიროდ, ინფრაწითელი ლაზერები უფრო ეფექტურია სქელი მასალის დამუშავებისთვის მათი ღრმა შეღწევადობის შესაძლებლობების გამო, რაც მათ შესაფერისს ხდის მძიმე ინდუსტრიულ აპლიკაციებს. (Majumdar & Manna, 2013). ანალოგიურად, მწვანე ლაზერები, რომლებიც ჩვეულებრივ მოქმედებენ 532 ნმ ტალღის სიგრძეზე, პოულობენ თავიანთ ნიშას აპლიკაციებში, რომლებიც საჭიროებენ მაღალ სიზუსტეს მინიმალური თერმული ზემოქმედებით. ისინი განსაკუთრებით ეფექტურია მიკროელექტრონიკაში ისეთი ამოცანებისთვის, როგორიცაა მიკროსქემის ფორმირება, სამედიცინო აპლიკაციებში ისეთი პროცედურების, როგორიცაა ფოტოკოაგულაცია და განახლებადი ენერგიის სექტორში მზის უჯრედების დამზადებისთვის. მწვანე ლაზერების უნიკალური ტალღის სიგრძე მათ ასევე შესაფერისს ხდის სხვადასხვა მასალის, მათ შორის პლასტმასის და ლითონების მარკირებისა და გრავირებისთვის, სადაც სასურველია მაღალი კონტრასტი და ზედაპირის მინიმალური დაზიანება. მწვანე ლაზერების ეს ადაპტაცია ხაზს უსვამს ტალღის სიგრძის შერჩევის მნიშვნელობას ლაზერულ ტექნოლოგიაში, რაც უზრუნველყოფს ოპტიმალურ შედეგებს კონკრეტული მასალებისა და აპლიკაციებისთვის.
The525 ნმ მწვანე ლაზერიარის ლაზერული ტექნოლოგიის სპეციფიკური ტიპი, რომელიც ხასიათდება მისი მკაფიო მწვანე შუქის გამოსხივებით 525 ნანომეტრის ტალღის სიგრძეზე. მწვანე ლაზერები ამ ტალღის სიგრძეზე პოულობენ გამოყენებას ბადურის ფოტოკოაგულაციაში, სადაც მათი მაღალი სიმძლავრე და სიზუსტე სასარგებლოა. ისინი ასევე პოტენციურად სასარგებლოა მასალების დამუშავებაში, განსაკუთრებით ისეთ სფეროებში, რომლებიც საჭიროებენ ზუსტ და მინიმალურ თერმული ზემოქმედების დამუშავებას.მწვანე ლაზერული დიოდების შემუშავება c-plane GaN სუბსტრატზე უფრო გრძელი ტალღის სიგრძისკენ 524–532 ნმ-ზე მიუთითებს ლაზერული ტექნოლოგიების მნიშვნელოვან წინსვლაზე. ეს განვითარება გადამწყვეტია აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ტალღის სიგრძის სპეციფიკურ მახასიათებლებს
უწყვეტი ტალღის და მოდელირებული ლაზერული წყაროები
უწყვეტი ტალღა (CW) და მოდელზე ჩაკეტილი კვაზი-CW ლაზერული წყაროები სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე, როგორიცაა ახლო ინფრაწითელი (NIR) 1064 ნმ, მწვანე 532 ნმ და ულტრაიისფერი (UV) 355 ნმ, განიხილება ლაზერული დოპინგის სელექციური გამოსხივების მზის უჯრედებისთვის. ტალღის სხვადასხვა სიგრძეს აქვს გავლენა წარმოების ადაპტირებასა და ეფექტურობაზე (Patel et al., 2011).
ექსიმერული ლაზერები ფართო ზოლის უფსკრული მასალებისთვის
ექსიმერული ლაზერები, რომლებიც მუშაობენ ულტრაიისფერი ტალღის სიგრძეზე, შესაფერისია ფართო ზოლიანი მასალების დასამუშავებლად, როგორიცაა მინა და ნახშირბადის ბოჭკოებით გამაგრებული პოლიმერი (CFRP), გთავაზობთ მაღალი სიზუსტით და მინიმალური თერმული ზემოქმედებით (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG ლაზერები სამრეწველო აპლიკაციებისთვის
Nd:YAG ლაზერები, მათი ადაპტირებით ტალღის სიგრძის რეგულირების თვალსაზრისით, გამოიყენება აპლიკაციების ფართო სპექტრში. მათი მუშაობის უნარი 1064 ნმ და 532 ნმ სიგრძით იძლევა მოქნილობის საშუალებას სხვადასხვა მასალის დამუშავებისას. მაგალითად, 1064 ნმ ტალღის სიგრძე იდეალურია ლითონებზე ღრმა გრავირებისთვის, ხოლო 532 ნმ ტალღის სიგრძე უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის ზედაპირის გრავირებას პლასტმასებზე და დაფარულ ლითონებზე. (Moon et al., 1999).
→ მსგავსი პროდუქტები:CW დიოდით ამოტუმბული მყარი მდგომარეობის ლაზერი 1064 ნმ ტალღის სიგრძით
მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერული შედუღება
ლაზერები 1000 ნმ-მდე ტალღის სიგრძით, სხივის კარგი ხარისხის და მაღალი სიმძლავრის მქონე, გამოიყენება ლითონების ლაზერული შედუღებისას. ეს ლაზერები ეფექტურად აორთქლებენ და დნება მასალებს, წარმოქმნიან მაღალი ხარისხის შედუღებას (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
ლაზერული დამუშავების ინტეგრაცია სხვა ტექნოლოგიებთან
ლაზერული დამუშავების ინტეგრაციამ წარმოების სხვა ტექნოლოგიებთან, როგორიცაა მოპირკეთება და ფრეზირება, განაპირობა წარმოების უფრო ეფექტური და მრავალმხრივი სისტემები. ეს ინტეგრაცია განსაკუთრებით მომგებიანია ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა ხელსაწყოების წარმოება და ძრავის შეკეთება (Nowotny et al., 2010).
ლაზერული დამუშავება განვითარებად დარგებში
ლაზერული ტექნოლოგიის გამოყენება ვრცელდება განვითარებად სფეროებზე, როგორიცაა ნახევარგამტარების, დისპლეის და თხელი ფირის ინდუსტრიები, გვთავაზობს ახალ შესაძლებლობებს და აუმჯობესებს მასალის თვისებებს, პროდუქტის სიზუსტეს და მოწყობილობის მუშაობას (Hwang et al., 2022).
ლაზერული დამუშავების მომავალი ტენდენციები
ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგიაში მომავალი განვითარება ორიენტირებულია წარმოების ახალ ტექნიკებზე, პროდუქტის ხარისხის გაუმჯობესებაზე, ინჟინერიის ინტეგრირებულ მრავალ მატერიალურ კომპონენტებზე და ეკონომიკურ და პროცედურულ სარგებელს. ეს მოიცავს კონსტრუქციების ლაზერულ სწრაფ წარმოებას კონტროლირებადი ფორიანობით, ჰიბრიდული შედუღებით და ლითონის ფურცლების ლაზერული პროფილის ჭრით (Kukreja et al., 2013).
ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგია, თავისი მრავალფეროვანი აპლიკაციებითა და უწყვეტი ინოვაციებით, აყალიბებს წარმოებისა და მასალების დამუშავების მომავალს. მისი მრავალფეროვნება და სიზუსტე მას შეუცვლელ ინსტრუმენტად აქცევს სხვადასხვა ინდუსტრიებში, რაც სცილდება წარმოების ტრადიციული მეთოდების საზღვრებს.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). კრიტიკული სიმძლავრის სიმკვრივის წინასწარი შეფასების მეთოდი ლაზერულ ტექნოლოგიურ პროცესებში.გარემო. ტექნოლოგიები. რესურსები. საერთაშორისო სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენციის მასალები. ბმული
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). ლაზერული დოპინგის შერჩევითი ემიტერი მზის უჯრედების მაღალსიჩქარიანი დამზადება 532 ნმ უწყვეტი ტალღის (CW) და მოდელირებული კვაზი-CW ლაზერული წყაროების გამოყენებით.ბმული
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV მაღალი სიმძლავრის ლაზერების დამუშავება მინის და CFRP-სთვის.ბმული
მუნ, ჰ., ი, ჯ., რი, ი., ჩა, ბ., ლი, ჯ., და კიმ, კ.-ს. (1999). ეფექტური შიდა ღრუს სიხშირის გაორმაგება დიფუზური რეფლექტორის ტიპის დიოდისგან, გვერდითი ამოტუმბული Nd:YAG ლაზერით KTP კრისტალის გამოყენებით.ბმული
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერული შედუღების მახასიათებლები.მექანიკური ინჟინრების ინსტიტუტის შრომები, ნაწილი C: ჟურნალი მექანიკური ინჟინერიის მეცნიერება, 224, 1019-1029 წწ.ბმული
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). მასალების ლაზერული დახმარებით დამზადების შესავალი.ბმული
Gong, S. (2012). მოწინავე ლაზერული დამუშავების ტექნოლოგიის გამოკვლევები და გამოყენება.ბმული
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). ლაზერული წარმოების საგამოცდო საწოლის და ლაზერული მასალების დამუშავების მონაცემთა ბაზის შემუშავება.ლაზერული ინჟინერიის მიმოხილვა, 45, 565-570 წწ.ბმული
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). მიიღწევა ლაზერული დამუშავების ადგილზე მონიტორინგის ტექნოლოგიაში.SCIENTIA SINICA ფიზიკა, მექანიკა და ასტრონომია. ბმული
Sun, H., & Flores, K. (2010). ლაზერით დამუშავებული Zr-ზე დაფუძნებული ნაყარი მეტალის მინის მიკროსტრუქტურული ანალიზი.მეტალურგიული და მასალების გარიგებები ა. ბმული
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). ინტეგრირებული ლაზერული უჯრედი კომბინირებული ლაზერული მოპირკეთებისა და დაფქვისთვის.აწყობის ავტომატიზაცია, 30(1), 36-38.ბმული
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). ლაზერული მასალების დამუშავების განვითარება მომავალი სამრეწველო აპლიკაციებისთვის.ბმული
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). ლაზერული დამხმარე ვაკუუმური პროცესები ულტრა ზუსტი, მაღალი მოსავლიანობის წარმოებისთვის.ნანომასშტაბი. ბმული
გამოქვეყნების დრო: იან-18-2024