Přihlaste se k odběru našich sociálních médií pro rychlý příspěvek
Úvod do zpracování laseru ve výrobě
Technologie laserového zpracování zaznamenala rychlý vývoj a je široce používána v různých oborech, jako je letecký průmysl, automobilový průmysl, elektronika a další. Hraje významnou roli při zlepšování kvality produktu, produktivity práce a automatizaci a zároveň snižuje znečištění a spotřebu materiálu (Gong, 2012).
Laserové zpracování v kovových a nekovových materiálech
Primární aplikace laserového zpracování v posledním desetiletí byla v kovových materiálech, včetně řezání, svařování a opláštění. Pole se však rozšiřuje na nekovové materiály, jako jsou textilie, sklo, plasty, polymery a keramika. Každý z těchto materiálů otevírá příležitosti v různých průmyslových odvětvích, ačkoli již vytvořily techniky zpracování (Yumoto et al., 2017).
Výzvy a inovace v laserovém zpracování skla
Sklo s jeho širokými aplikacemi v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, konstrukce a elektronika, představuje významnou oblast pro zpracování laseru. Tradiční metody řezání skla, které zahrnují tvrdou slitinu nebo diamantové nástroje, jsou omezeny nízkou účinností a drsnými hranami. Naproti tomu laserové řezání nabízí efektivnější a přesnější alternativu. To je zejména patrné v průmyslových odvětvích, jako je výroba smartphonů, kde se řezání laseru používá pro kryty čoček kamery a velké obrazovky (Ding et al., 2019).
Laserové zpracování typů skla s vysokou hodnotou
Různé typy skla, jako je optické sklo, křemenné sklo a safírové sklo, představují díky jejich křehké povaze jedinečné výzvy. Pokročilé laserové techniky, jako je femtosekundové laserové leptání, však umožnily přesné zpracování těchto materiálů (Sun & Flores, 2010).
Vliv vlnové délky na laserové technologické procesy
Vlnová délka laseru významně ovlivňuje proces, zejména u materiálů, jako je strukturální ocel. Lasery emitující v ultrafialech, viditelných, blízkých a vzdálených infračervených oblastech byly analyzovány na jejich kritickou hustotu výkonu pro tání a odpařování (Lazov, Angev a Teirumnieks, 2019).
Rozmanité aplikace založené na vlnových délkách
Výběr laserové vlnové délky není libovolný, ale je vysoce závislý na vlastnostech materiálu a požadovaném výsledku. Například UV lasery (s kratšími vlnovými délkami) jsou vynikající pro přesné gravírování a mikromachining, protože mohou vytvářet jemnější detaily. Díky tomu jsou ideální pro polovodičový a mikroelektronický průmysl. Naproti tomu infračervené lasery jsou pro silnější zpracování materiálu účinnější díky svým hlubším penetračním schopnostem, díky čemuž jsou vhodné pro těžké průmyslové aplikace. (Majumdar & Manna, 2013). Podobně, zelené lasery, obvykle pracující na vlnové délce 532 nm, najdou jejich výklenek v aplikacích vyžadujících vysokou přesnost s minimálním tepelným dopadem. Jsou zvláště účinné v mikroelektronice pro úkoly, jako je vzorování obvodů, v lékařských aplikacích pro postupy, jako je fotokoagulace, a v sektoru obnovitelné energie pro výrobu solárních článků. Unikátní vlnová délka zelených laserů je také vhodných pro značení a gravírování různých materiálů, včetně plastů a kovů, kde je požadováno vysoké kontrast a minimální poškození povrchu. Tato adaptabilita zelených laserů podtrhuje význam výběru vlnových délek v laserové technologii a zajišťuje optimální výsledky pro specifické materiály a aplikace.
The525nm Green Laserje specifický typ laserové technologie charakterizované jeho výraznou emisí zeleného světla na vlnové délce 525 nanometrů. Zelené lasery na této vlnové délce nacházejí aplikace při fotokoagulaci sítnice, kde jsou jejich vysoká výkon a přesnost prospěšná. Jsou také potenciálně užitečné při zpracování materiálu, zejména v polích, které vyžadují přesné a minimální zpracování tepelného dopadu.Vývoj zelených laserových diod na substrátu GAN v rovině C-roviny směrem k delším vlnovým délkám při 524–532 nm znamená významný pokrok v laserové technologii. Tento vývoj je zásadní pro aplikace vyžadující specifické vlastnosti vlnové délky
Nepřetržité vlny a modelované zdroje laseru
Pro laserové zdroje kontinuální vlny (CW) a modelované kvazi-CW laserové zdroje na různých vlnových délkách, jako je téměř infračervená (NIR) při 1064 nm, zelená při 532 nm a ultrafialové (UV) při 355 nm jsou zvažovány pro laserové dopingové selektivní emitorové solární buňky. Různé vlnové délky mají důsledky pro adaptabilitu a účinnost výroby (Patel et al., 2011).
Excimerové lasery pro materiály širokopásmové mezery
Excimerové lasery, které pracují na UV vlnové délce, jsou vhodné pro zpracování širokopásmových materiálů, jako je skleněné a uhlíkové vlákniny vysílané polymer (CFRP), nabízející vysoký přesnost a minimální tepelný dopad (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG lasery pro průmyslové aplikace
ND: YAG lasery s jejich přizpůsobivostí z hlediska ladění vlnových délek se používají v široké škále aplikací. Jejich schopnost pracovat na 1064 nm a 532 nm umožňuje flexibilitu při zpracování různých materiálů. Například vlnová délka 1064 nm je ideální pro hluboké gravírování na kovech, zatímco vlnová délka 532 nm poskytuje vysoce kvalitní povrchovou gravírování na plastech a potažených kovech (Moon et al., 1999).
→ Související produkty :LASER s pevným státem CW s vlnovou délkou 1064nm
Svařování laserového vlákna s vysokým výkonem
Lasery s vlnovými délkami blízkými 1000 nm, které mají dobrou kvalitu paprsku a vysoký výkon, se používají při svařování klíčových dírkových laserů pro kovy. Tyto lasery účinně se odpařují a roztaví materiály, produkují vysoce kvalitní svary (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integrace zpracování laseru s jinými technologiemi
Integrace laserového zpracování s jinými výrobními technologiemi, jako je opláštění a frézování, vedla k účinnějším a všestrannějším výrobním systémům. Tato integrace je obzvláště výhodná v průmyslových odvětvích, jako je výroba nástroje a matrice a opravy motorů (Nowotny et al., 2010).
Laserové zpracování v rozvíjejících se polích
Aplikace laserové technologie se rozšiřuje na rozvíjející se pole, jako jsou polovodičové, displej a tenké filmové odvětví, nabízející nové schopnosti a zlepšují materiálové vlastnosti, přesnost produktu a výkon zařízení (Hwang et al., 2022).
Budoucí trendy ve zpracování laseru
Budoucí vývoj v technologii zpracování laseru se zaměřuje na nové výrobní techniky, zlepšuje kvality produktu, inženýrské integrované více materiálové komponenty a posílení hospodářských a procedurálních výhod. To zahrnuje laserovou rychlou výrobu struktur s kontrolovanou porozitou, hybridní svařování a laserový profil kovových listů (Kukreja et al., 2013).
Technologie laserového zpracování s různými aplikacemi a nepřetržitými inovacemi formuje budoucnost výroby a zpracování materiálů. Díky jeho všestrannosti a přesnosti z něj činí nepostradatelný nástroj v různých průmyslových odvětvích a posouvá hranice tradičních výrobních metod.
Lazov, L., Angev, N., & Teirumnieks, E. (2019). Metoda pro předběžný odhad kritické hustoty výkonu v laserových technologických procesech.PROSTŘEDÍ. Technologie. ZDROJE. Sborník z mezinárodní vědecké a praktické konference. Odkaz
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Vysokorychlostní výroba laserových dopingových selektivních emitorových solárních článků pomocí 532nm kontinuální vlny (CW) a modelových kvazi-CW laserových zdrojů.Odkaz
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). Zpracování laserů Duv High Power Prossing pro sklo a CFRP.Odkaz
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Efektivní frekvence intrakavity zdvojnásobení z difuzního reflektorového diodového diodového postranního pumpu: YAG laser pomocí krystalu KTP.Odkaz
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Charakteristiky svařování laserových vláken s vysokým výkonem.Sborník instituce strojních inženýrů, část C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Odkaz
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Úvod do laserově asistovaného výroby materiálů.Odkaz
Gong, S. (2012). Vyšetřování a aplikace pokročilé technologie zpracování laseru.Odkaz
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Vývoj testovacího lůžka a databáze laserového výroby pro zpracování laserového materiálu.Recenze laserového inženýrství, 45, 565-570.Odkaz
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Pokroky v technologii monitorování in-situ pro zpracování laseru.Scientia Sinica Physica, Mechanica & Astronomica. Odkaz
Sun, H., & Flores, K. (2010). Mikrostrukturální analýza objemového kovového skla na bázi laseru zpracovávaného ZR.Metalurgické a materiálové transakce a. Odkaz
NOWOTNY, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Integrovaná laserová buňka pro kombinované laserové opláštění a frézování.Automatizace montáže, 30(1), 36-38.Odkaz
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Techniky zpracování nových laserových materiálů pro budoucí průmyslové aplikace.Odkaz
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Vznikající vakuové procesy asistované laserem pro ultra-přesné výrobu s vysokým výnosem.Nanočástice. Odkaz
Čas příspěvku: leden-18-2024