Hızlı Gönderiler İçin Sosyal Medyamıza Abone Olun
Üretimde Lazer İşlemeye Giriş
Lazer işleme teknolojisi hızla gelişmiş ve havacılık, otomotiv, elektronik gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ürün kalitesini, iş gücü verimliliğini ve otomasyonu iyileştirmede önemli bir rol oynarken, kirliliği ve malzeme tüketimini de azaltmaktadır (Gong, 2012).
Metal ve Metal Olmayan Malzemelerde Lazer İşleme
Lazer işlemenin son on yıldaki temel uygulaması, kesme, kaynak ve kaplama gibi metal malzemeler olmuştur. Ancak, bu alan tekstil, cam, plastik, polimer ve seramik gibi metal olmayan malzemelere de genişlemektedir. Bu malzemelerin her biri, halihazırda yerleşik işleme tekniklerine sahip olsalar da, çeşitli endüstrilerde fırsatlar sunmaktadır (Yumoto ve ark., 2017).
Camın Lazerle İşlenmesindeki Zorluklar ve Yenilikler
Otomotiv, inşaat ve elektronik gibi sektörlerde geniş uygulama alanı bulan cam, lazer işleme için önemli bir alan oluşturmaktadır. Sert alaşım veya elmas aletler kullanan geleneksel cam kesme yöntemleri, düşük verimlilik ve pürüzlü kenarlar nedeniyle sınırlıdır. Buna karşılık, lazer kesim daha verimli ve hassas bir alternatif sunar. Bu durum, özellikle akıllı telefon üretimi gibi, lazer kesimin kamera lens kapakları ve büyük ekranlar için kullanıldığı sektörlerde belirgindir (Ding ve ark., 2019).
Yüksek Değerli Cam Türlerinin Lazerle İşlenmesi
Optik cam, kuvars cam ve safir cam gibi farklı cam türleri, kırılgan yapıları nedeniyle benzersiz zorluklar sunar. Ancak, femtosaniye lazer aşındırma gibi gelişmiş lazer teknikleri, bu malzemelerin hassas bir şekilde işlenmesini mümkün kılmıştır (Sun ve Flores, 2010).
Dalga Boyunun Lazer Teknolojik Süreçlerine Etkisi
Lazerin dalga boyu, özellikle yapısal çelik gibi malzemeler için süreci önemli ölçüde etkiler. Ultraviyole, görünür, yakın ve uzak kızılötesi alanlarda yayılan lazerler, eritme ve buharlaştırma için kritik güç yoğunlukları açısından analiz edilmiştir (Lazov, Angelov ve Teirumnieks, 2019).
Dalga Boylarına Dayalı Çeşitli Uygulamalar
Lazer dalga boyu seçimi keyfi olmayıp, büyük ölçüde malzemenin özelliklerine ve istenen sonuca bağlıdır. Örneğin, UV lazerler (daha kısa dalga boylarına sahip), daha ince detaylar üretebildikleri için hassas gravür ve mikroişleme için mükemmeldir. Bu, onları yarı iletken ve mikroelektronik endüstrileri için ideal hale getirir. Buna karşılık, kızılötesi lazerler daha derin penetrasyon kabiliyetleri sayesinde daha kalın malzeme işleme için daha verimlidir ve bu da onları ağır endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir. (Majumdar ve Manna, 2013). Benzer şekilde, genellikle 532 nm dalga boyunda çalışan yeşil lazerler, minimum termal etkiyle yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda kendilerine yer bulurlar. Mikroelektronikte devre desenleme gibi görevlerde, tıbbi uygulamalarda fotokoagülasyon gibi prosedürlerde ve yenilenebilir enerji sektöründe güneş pili üretiminde özellikle etkilidirler. Yeşil lazerlerin benzersiz dalga boyu, yüksek kontrast ve minimum yüzey hasarı istenen plastikler ve metaller de dahil olmak üzere çeşitli malzemelerin işaretlenmesi ve gravürü için de onları uygun hale getirir. Yeşil lazerlerin bu uyarlanabilirliği, lazer teknolojisinde dalga boyu seçiminin önemini vurgulayarak, belirli malzemeler ve uygulamalar için en iyi sonuçların elde edilmesini sağlar.
The525nm yeşil lazer525 nanometre dalga boyunda belirgin yeşil ışık emisyonuyla karakterize edilen özel bir lazer teknolojisi türüdür. Bu dalga boyundaki yeşil lazerler, yüksek güç ve hassasiyetlerinin faydalı olduğu retinal fotokoagülasyonda uygulama alanı bulur. Ayrıca, özellikle hassas ve minimum termal darbe gerektiren alanlarda malzeme işlemede de potansiyel olarak faydalıdırlar..C düzlemli GaN alt tabaka üzerinde 524-532 nm'de daha uzun dalga boylarına yönelik yeşil lazer diyotlarının geliştirilmesi, lazer teknolojisinde önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir. Bu gelişme, belirli dalga boyu özellikleri gerektiren uygulamalar için hayati önem taşımaktadır.
Sürekli Dalga ve Model Kilitli 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 model-kilitli yarı-CW lazer kaynakları, lazer katkılı seçici yayıcı güneş hücreleri için dikkate alınmaktadır. Farklı dalga boylarının, üretim uyumluluğu ve verimliliği üzerinde etkileri vardır (Patel ve ark., 2011).
Geniş Bant Aralıklı Malzemeler için Excimer Lazerler
UV dalga boyunda çalışan excimer lazerler, cam ve karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) gibi geniş bant aralıklı malzemelerin işlenmesi için uygundur ve yüksek hassasiyet ve minimum termal etki sunar (Kobayashi ve ark., 2017).
Endüstriyel Uygulamalar için Nd:YAG Lazerler
Nd:YAG lazerler, dalga boyu ayarlaması açısından uyarlanabilirlikleri sayesinde çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Hem 1064 nm hem de 532 nm'de çalışabilmeleri, farklı malzemelerin işlenmesinde esneklik sağlar. Örneğin, 1064 nm dalga boyu metaller üzerinde derin kazıma için idealken, 532 nm dalga boyu plastikler ve kaplamalı metaller üzerinde yüksek kaliteli yüzey kazıması sağlar (Moon ve ark., 1999).
→İlgili Ürünler：1064 nm dalga boyuna sahip CW Diyot pompalı katı hal lazeri
Yüksek Güçlü Fiber Lazer Kaynağı
1000 nm'ye yakın dalga boylarına sahip, iyi ışın kalitesine ve yüksek güce sahip lazerler, metallerin anahtar deliği lazer kaynağında kullanılır. Bu lazerler, malzemeleri verimli bir şekilde buharlaştırıp eriterek yüksek kaliteli kaynaklar üretir (Salminen, Piili ve Purtonen, 2010).
Lazer İşlemenin Diğer Teknolojilerle Entegrasyonu
Lazer işlemenin kaplama ve frezeleme gibi diğer üretim teknolojileriyle entegrasyonu, daha verimli ve çok yönlü üretim sistemlerine yol açmıştır. Bu entegrasyon, özellikle takım ve kalıp imalatı ve motor tamiri gibi endüstrilerde faydalıdır (Nowotny ve diğerleri, 2010).
Gelişmekte Olan Alanlarda Lazer İşleme
Lazer teknolojisinin uygulamaları, yarı iletken, ekran ve ince film endüstrileri gibi gelişmekte olan alanlara kadar uzanmakta, yeni yetenekler sunmakta ve malzeme özelliklerini, ürün hassasiyetini ve cihaz performansını iyileştirmektedir (Hwang ve diğerleri, 2022).
Lazer İşlemede Gelecekteki Trendler
Lazer işleme teknolojisindeki gelecekteki gelişmeler, yeni üretim tekniklerine, ürün kalitelerinin iyileştirilmesine, entegre çok malzemeli bileşenlerin mühendisliğine ve ekonomik ve prosedürel avantajların artırılmasına odaklanmaktadır. Bunlar arasında, kontrollü gözenekliliğe sahip yapıların lazerle hızlı üretimi, hibrit kaynak ve metal sacların lazerle profil kesimi yer almaktadır (Kukreja ve ark., 2013).
Çeşitli uygulamaları ve sürekli yenilikleri ile lazer işleme teknolojisi, üretim ve malzeme işlemenin geleceğini şekillendiriyor. Çok yönlülüğü ve hassasiyeti, onu çeşitli endüstrilerde vazgeçilmez bir araç haline getirerek geleneksel üretim yöntemlerinin sınırlarını zorluyor.
Lazov, L., Angelov, N. ve Teirumnieks, E. (2019). LAZER TEKNOLOJİK SÜREÇLERİNDE KRİTİK GÜÇ YOĞUNLUĞUNUN ÖN TAHMİNİ İÇİN YÖNTEM.ÇEVRE. TEKNOLOJİLER. KAYNAKLAR. Uluslararası Bilimsel ve Uygulamalı Konferans Bildirileri. Bağlantı
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A. ve Bovatsek, J. (2011). 532 nm Sürekli Dalga (CW) ve Model Kilitli Yarı-CW Lazer Kaynakları Kullanılarak Lazer Katkılı 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 işleme.Bağlantı
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J. ve Kim, K.-S. (1999). Bir KTP kristali kullanılarak difüzyonlu reflektör tipi diyot yan pompalı Nd:YAG lazerinden verimli boşluk içi frekans ikiye katlama.Bağlantı
Salminen, A., Piili, H. ve Purtonen, T. (2010). Yüksek güçlü fiber lazer kaynağının özellikleri.Makine Mühendisleri Kurumu 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 İşleme için 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 Fizik, Mekanik ve Astronomika. Bağlantı
Sun, H. ve Flores, K. (2010). Lazerle İşlenmiş Zr Bazlı Toplu Metalik Camın Mikro Yapısal Analizi.Metalurji ve Malzeme İşlemleri A. Bağlantı
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S. ve Beyer, E. (2010). Birleştirilmiş lazer kaplama ve frezeleme 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 İşleme Teknikleri.Bağlantı
Hwang, E., Choi, J. ve Hong, S. (2022). Ultra hassas, yüksek verimli üretim için yeni lazer destekli vakum prosesleri.Nanoölçekli. Bağlantı
Gönderim zamanı: 18 Ocak 2024