Hızlı gönderi için sosyal medyamıza abone olun
İmalatta Lazer İşleme Giriş
Lazer işleme teknolojisi hızlı bir gelişme yaşadı ve havacılık, otomotiv, elektronik ve daha fazlası gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kirliliği ve maddi tüketimini azaltırken ürün kalitesinin, işgücü verimliliğinin ve otomasyonun iyileştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır (Gong, 2012).
Metal ve metal olmayan malzemelerde lazer işleme
Son on yılda lazer işlemenin birincil uygulaması, kesme, kaynak ve kaplama dahil metal malzemelerde olmuştur. Bununla birlikte, alan tekstil, cam, plastik, polimerler ve seramikler gibi metal olmayan malzemelere genişliyor. Bu malzemelerin her biri, zaten işleme teknikleri oluşturmuş olmalarına rağmen, çeşitli endüstrilerde fırsatlar açar (Yumoto ve ark., 2017).
Camın lazer işlenmesinde zorluklar ve yenilikler
Glass, otomotiv, inşaat ve elektronik gibi sektörlerde geniş uygulamaları ile lazer işleme için önemli bir alanı temsil eder. Sert alaşım veya elmas aletleri içeren geleneksel cam kesme yöntemleri, düşük verimlilik ve pürüzlü kenarlarla sınırlıdır. Aksine, lazer kesim daha verimli ve hassas bir alternatif sunar. Bu, özellikle kamera lens kapakları ve büyük ekran ekranları için lazer kesiminin kullanıldığı akıllı telefon üretimi gibi endüstrilerde belirgindir (Ding ve diğerleri, 2019).
Yüksek değerli cam tiplerinin lazer işleme
Optik cam, kuvars cam ve safir cam gibi farklı cam türleri, kırılgan doğaları nedeniyle benzersiz zorluklar sunar. Bununla birlikte, femtosaniye lazer aşınması gibi gelişmiş lazer teknikleri bu malzemelerin hassas işlenmesini mümkün kılmıştır (Sun & Flores, 2010).
Dalga boyunun lazer teknolojik süreçleri üzerindeki etkisi
Lazerin dalga boyu, özellikle yapısal çelik gibi malzemeler için işlemi önemli ölçüde etkiler. Ultraviyole, görünür, yakın ve uzak kızılötesi alanlarda yayan lazerler, erime ve buharlaşma için kritik güç yoğunlukları açısından analiz edilmiştir (Lazov, Angelov ve Teirumnieks, 2019).
Dalga boylarına dayanan çeşitli uygulamalar
Lazer dalga boyu seçimi keyfi değildir, ancak malzemenin özelliklerine ve istenen sonuca bağlıdır. Örneğin, UV lazerleri (daha kısa dalga boylarına sahip), daha ince detaylar üretebildikleri için hassas gravür ve mikrochachining için mükemmeldir. Bu onları yarı iletken ve mikroelektronik endüstrileri için ideal hale getirir. Buna karşılık, kızılötesi lazerler daha derin penetrasyon yetenekleri nedeniyle daha kalın malzeme işleme için daha etkilidir, bu da onları ağır endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir. (Majumdar ve Manna, 2013). Benzer bir şekilde, tipik olarak 532 nm dalga boyunda çalışan yeşil lazerler, minimal termal etki ile yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda nişlerini bulun. Özellikle devre modellemesi gibi görevler için mikroelektronikte, fotokoagülasyon gibi prosedürler için tıbbi uygulamalarda ve güneş hücresi üretimi için yenilenebilir enerji sektöründe etkilidirler. Yeşil lazerlerin benzersiz dalga boyu, yüksek kontrast ve minimum yüzey hasarının istendiği plastikler ve metaller de dahil olmak üzere farklı malzemeleri işaretleme ve gravür etmek için uygun hale getirir. Yeşil lazerlerin bu uyarlanabilirliği, lazer teknolojisinde dalga boyu seçiminin öneminin altını çizerek belirli malzemeler ve uygulamalar için optimal sonuçlar sağlıyor.
.525nm yeşil lazer525 nanometrenin dalga boyunda farklı yeşil ışık emisyonu ile karakterize edilen belirli bir lazer teknolojisi türüdür. Bu dalga boyundaki yeşil lazerler, yüksek güçlerinin ve hassasiyetlerinin faydalı olduğu retina fotokoagülasyonunda uygulamalar bulur. Ayrıca, özellikle hassas ve minimal termal darbe işleme gerektiren alanlarda, malzeme işlemede potansiyel olarak yararlıdır..524-532 nm'de daha uzun dalga boylarına doğru C-düzlemi GAN substratı üzerinde yeşil lazer diyotların geliştirilmesi, lazer teknolojisinde önemli bir ilerlemeyi işaret eder. Bu gelişme, belirli dalga boyu özellikleri gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.
Sürekli Dalga ve Modelocked Lazer Kaynakları
1064 Nm'de yakın kızılötesi (NIR), 532 nm'de yeşil ve 355 nm'de ultraviyole (UV) gibi çeşitli dalga boylarında sürekli dalga (CW) ve modellenmiş yarı-CW lazer kaynakları lazer doping seçici imter güneş hücreleri için düşünülür. Farklı dalga boylarının uyarlanabilirlik ve verimlilik üretimi üzerinde etkileri vardır (Patel ve ark., 2011).
Geniş bant boşluğu malzemeleri için excimer lazerleri
UV dalga boyunda çalışan excimer lazerleri, yüksek hassasiyet ve minimal termal etki sunan cam ve karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) gibi geniş bant boşluğu malzemelerinin işlenmesi için uygundur (Kobayashi ve diğerleri, 2017).
ND: Endüstriyel uygulamalar için YAG lazerleri
ND: YAG lazerleri, dalga boyu ayarlama açısından uyarlanabilirlikleri ile çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Hem 1064 nm hem de 532 nm'de çalışma yetenekleri, farklı malzemelerin işlenmesinde esnekliğe izin verir. Örneğin, 1064 nm dalga boyu metaller üzerinde derin gravür için idealdir, 532 nm dalga boyu plastikler ve kaplanmış metaller üzerinde yüksek kaliteli yüzey gravürü sağlar. (Moon ve diğerleri, 1999).
→ İlgili Ürünler ：1064nm dalga boyunda CW diyot pompalı katı hal lazer
Yüksek güçlü fiber lazer kaynağı
Metaller için anahtar deliği lazer kaynağında 1000 nm'ye yakın dalga boylarına sahip lazerler kullanılır. Bu lazerler, yüksek kaliteli kaynaklar üreterek malzemeleri etkili bir şekilde buharlaştırır ve eritir (Salminen, Piili ve Purtonen, 2010).
Lazer işlemenin diğer teknolojilerle entegrasyonu
Lazer işlemenin kaplama ve öğütme gibi diğer üretim teknolojileri ile entegrasyonu, daha verimli ve çok yönlü üretim sistemlerine yol açmıştır. Bu entegrasyon özellikle araç ve kalıp üretimi ve motor onarımı gibi endüstrilerde faydalıdır (Nowotny ve ark., 2010).
Gelişmekte olan alanlarda lazer işleme
Lazer teknolojisinin uygulanması, yarı iletken, ekran ve ince film endüstrileri gibi gelişmekte olan alanlara uzanır, yeni yetenekler sunar ve malzeme özelliklerini, ürün hassasiyetini ve cihaz performansını geliştirir (Hwang ve ark., 2022).
Lazer işlemede gelecekteki eğilimler
Lazer işleme teknolojisindeki gelecekteki gelişmeler, yeni imalat tekniklerine, ürün niteliklerini iyileştirmeye, mühendislik entegre çok malzemeli bileşenlere ve ekonomik ve prosedürel faydaları artırmaya odaklanmıştır. Bu, kontrollü gözeneklilik, hibrit kaynak ve metal tabakaların lazer profil kesimine sahip yapıların hızlı üretimini içerir (Kukreja ve diğerleri, 2013).
Lazer işleme teknolojisi, çeşitli uygulamaları ve sürekli yenilikleri ile üretim ve malzeme işleme geleceğini şekillendiriyor. Çok yönlülüğü ve hassasiyeti, geleneksel üretim yöntemlerinin sınırlarını zorlayarak çeşitli endüstrilerde vazgeçilmez bir araç haline getiriyor.
Lazov, L., Angelov, N. ve Teirumnieks, E. (2019). Lazer teknolojik süreçlerinde kritik güç yoğunluğunun ön tahmini yöntemi.ÇEVRE. Teknolojiler. KAYNAKLAR. Uluslararası Bilimsel ve Pratik Konferans Bildirileri. Bağlantı
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A. ve Bovatsek, J. (2011). 532nm sürekli dalga (CW) ve modelleged yarı-CW lazer kaynakları kullanılarak lazer doping seçici yayıcı güneş hücrelerinin yüksek hızlı üretimi.Bağlantı
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J. ve Mizoguchi, H. (2017). Cam ve CFRP için DUV Yüksek Güçlü Lazerler İşleme.Bağlantı
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J. ve Kim, K.-S. (1999). Bir KTP kristali kullanarak difüzyon reflektör tipi bir diyot yan pompalı ND: YAG lazerden iki katına çıkar.Bağlantı
Salminen, A., Piili, H. ve Purtonen, T. (2010). Yüksek güçlü fiber lazer kaynağının özellikleri.Makine Mühendisleri Enstitüsü Bildirileri, Bölüm C: Makine Mühendisliği Bilimi Dergisi, 224, 1019-1029.Bağlantı
Majumdar, J. ve Manna, I. (2013). Malzemelerin lazer destekli üretimine giriş.Bağlantı
Gong, S. (2012). Gelişmiş lazer işleme teknolojisinin araştırmaları ve uygulamaları.Bağlantı
Yumoto, J., Torizuka, K. ve Kuroda, R. (2017). Lazer-malzeme işlemesi için bir lazer üretim test yatağı ve veritabanının geliştirilmesi.Lazer Mühendisliği İncelemesi, 45, 565-570.Bağlantı
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J. ve Hong, M. (2019). Lazer işleme için yerinde izleme teknolojisindeki gelişmeler.Scientia Sinica Physica, Mechanica & Astronomica. Bağlantı
Sun, H. ve Flores, K. (2010). Lazer işlenmiş ZR bazlı dökme metalik camın mikroyapısal analizi.Metalurji ve Malzeme İşlemleri A. Bağlantı
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S. ve Beyer, E. (2010). Kombine lazer kaplama ve öğütme için entegre lazer hücresi.Montaj otomasyonu, 30(1), 36-38.Bağlantı
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P. ve Rao, BT (2013). Gelecekteki endüstriyel uygulamalar için ortaya çıkan lazer malzeme işleme teknikleri.Bağlantı
Hwang, E., Choi, J. ve Hong, S. (2022). Ultra hassas, yüksek verimli üretim için ortaya çıkan lazer destekli vakum işlemleri.Nano ölçekli. Bağlantı
Gönderme Zamanı: Ocak-18-2024