Подпишитесь на наши социальные сети для быстрого поста
Введение в лазерную обработку в производстве
Технология лазерной обработки пережила быстрое развитие и широко используется в различных областях, таких как аэрокосмическая, автомобильная, электроника и многое другое. Он играет важную роль в улучшении качества продукции, производительности труда и автоматизации, одновременно снижая загрязнение и потребление материалов (Gong, 2012).
Лазерная обработка в металлических и неметаллических материалах
Основное применение лазерной обработки в последнее десятилетие было в металлических материалах, включая резку, сварку и облицовку. Тем не менее, поле расширяется в неметаллические материалы, такие как текстиль, стекло, пластмассы, полимеры и керамика. Каждый из этих материалов открывает возможности в различных отраслях, хотя они уже установили методы обработки (Yumoto et al., 2017).
Проблемы и инновации в лазерной обработке стекла
Glass, благодаря своим широким применениям в таких отраслях, как автомобильная, строительная и электроника, представляет собой значительную область для лазерной обработки. Традиционные методы резки стекла, которые включают в себя жесткие сплавы или алмазные инструменты, ограничены низкой эффективностью и грубыми краями. Напротив, лазерная резка предлагает более эффективную и точную альтернативу. Это особенно очевидно в таких отраслях, как производство смартфонов, где лазерная резка используется для крышек объектива камеры и больших экранов дисплея (Ding et al., 2019).
Лазерная обработка типов высокого значения
Различные виды стекла, такие как оптическое стекло, кварцевое стекло и сапфировое стекло, представляют уникальные проблемы из -за их хрупкой природы. Тем не менее, передовые лазерные методы, такие как фемтосекундное лазерное травление, обеспечили точную обработку этих материалов (Sun & Flores, 2010).
Влияние длины волны на лазерные технологические процессы
Длина волны лазера значительно влияет на процесс, особенно для таких материалов, как конструкционная сталь. Лазеры, излучающие ультрафиолетовые, видимые, близкие и отдаленные инфракрасные районы, были проанализированы на их критическую плотность мощности для плавления и испарения (Lazov, Angelov & Teirumnieks, 2019).
Разнообразные приложения на основе длин волн
Выбор лазерной длины волны не является произвольным, но сильно зависит от свойств материала и желаемого результата. Например, ультрафиолетовые лазеры (с более короткими длин волн) отлично подходят для точной гравировки и микрообработки, поскольку они могут создавать более мелкие детали. Это делает их идеальными для полупроводниковой и микроэлектроники. Напротив, инфракрасные лазеры более эффективны для более толстой обработки материала из -за их более глубоких возможностей проникновения, что делает их подходящими для тяжелых промышленных применений. (Majumdar & Manna, 2013). Показательно, зеленые лазеры, обычно работающие на длине волны 532 нм, находят свою нишу в применениях, требующих высокой точность с минимальным тепловым воздействием. Они особенно эффективны в микроэлектронике для таких задач, как паттерн схемы, в медицинских приложениях для таких процедур, как фотокоагуляция, и в секторе возобновляемой энергии для изготовления солнечных элементов. Уникальная длина волны Green Lasers также делает их подходящими для маркировки и гравировки различных материалов, включая пластмассы и металлы, где требуется высокий контраст и минимальный повреждение поверхности. Эта адаптивность зеленых лазеров подчеркивает важность выбора длины волны в лазерной технологии, обеспечивая оптимальные результаты для конкретных материалов и применений.
А525 нм зеленый лазерявляется конкретным типом лазерной технологии, характеризующейся ее отчетливой эмиссией зеленого света на длине волны 525 нанометров. Зеленые лазеры на этой длине волны находят приложения в фотокоагуляции сетчатки, где их высокая мощность и точность полезны. Они также потенциально полезны при обработке материалов, особенно в областях, которые требуют точного и минимального обработки теплового воздействия.Разработка зеленых лазерных диодов на подложке C-плоскости GAN в направлении более длинных длин волн на 524–532 нм знаменует собой значительный прогресс в лазерной технологии. Эта разработка имеет решающее значение для применений, требующих конкретных характеристик длины волны
Непрерывные волны и модельные лазерные источники
Непрерывная волна (CW) и модельные квази-CW-лазерные источники на различных длинах волн, такие как ближний инфракрас (NIR) при 1064 нм, зеленый при 532 нм и ультрафиолетовые (УФ) при 355 нм рассматриваются для лазерных допинговых селективных солнечных элементов излучения. Различные длины волны имеют значение для производства адаптивности и эффективности (Patel et al., 2011).
Экстимерные лазеры для широкополосных материалов.
Экстимерные лазеры, работающие на ультрафиолетовой длине волны, подходят для обработки материалов с широкополог, таких как полимер с стеклянным и углеродным волокном (CFRP), предлагая высокую точность и минимальное тепловое воздействие (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG -лазеры для промышленного применения
ND: YAG -лазеры с их адаптируемостью с точки зрения настройки длины волны используются в широком спектре применений. Их способность работать на 1064 нм и 532 нм обеспечивает гибкость при обработке различных материалов. Например, длина волны 1064 нм идеально подходит для глубокой гравировки на металлах, в то время как длина волны 532 нм обеспечивает высококачественную поверхностную гравировку на пластиках и металлах с покрытием. (Moon et al., 1999).
→ Связанные продукты:CW-диод накапливается твердотельный лазер с длиной волны 1064 нм
Лазерная сварка с высокой мощностью
Лазеры с длиной волны, около 1000 нм, обладающие хорошим качеством луча и высокой мощностью, используются в лазерной сварке замочной скважины для металлов. Эти лазеры эффективно испаряются и расплавляют материалы, производящие высококачественные сварные швы (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Интеграция лазерной обработки с другими технологиями
Интеграция лазерной обработки с другими производственными технологиями, такими как облицовка и фрезерование, привела к более эффективным и универсальным производственным системам. Эта интеграция особенно полезна в таких отраслях, как производство инструментов и матрицы и ремонт двигателей (Nowotny et al., 2010).
Лазерная обработка в новых областях
Применение лазерной технологии распространяется на развивающиеся поля, такие как полупроводниковые, отображающие и тонкую пленку, предлагая новые возможности и улучшая свойства материала, точность продукта и производительность устройства (Hwang et al., 2022).
Будущие тенденции в лазерной обработке
Будущие разработки в области технологии лазерной обработки сосредоточены на новых методах изготовления, улучшении качества продуктов, инженерном интегрированном многоматериальном компонентах и улучшении экономических и процедурных преимуществ. Это включает в себя лазерное быстрое изготовление конструкций с контролируемой пористостью, гибридной сваркой и лазерной профилем металлических листов (Kukreja et al., 2013).
Технология лазерной обработки, с ее разнообразными приложениями и непрерывными инновациями, формирует будущее производства и обработки материалов. Его универсальность и точность делают его незаменимым инструментом в различных отраслях, раздвигая границы традиционных методов производства.
Lazov, L., Angelov, N. & Teirumnieks, E. (2019). Метод предварительной оценки критической плотности мощности в лазерных технологических процессах.СРЕДА. Технологии. Ресурсы Труды Международной научной и практической конференции. Связь
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A. & Bovatsek, J. (2011). Высокоскоростное изготовление лазерных допинговых селективных солнечных элементов излучения с использованием 532-нм непрерывной волны (CW) и модельных квази-CW-лазерных источников.Связь
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J. & Mizoguchi, H. (2017). Duv High Power Lasers Обработка для стекла и CFRP.Связь
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J. & Kim, K.-S. (1999). Эффективная частота внутрикавищности удваивается от диода диффузионного диода, боковой ND: YAG с использованием кристалла KTP.Связь
Salminen, A., Piili, H. & Purtonen, T. (2010). Характеристики лазерной сварки с высокой мощностью.Материалы института инженеров -механиков, Часть C: Журнал Machanice Engineering Science, 224, 1019-1029.Связь
Majumdar, J. & Manna, I. (2013). Введение в лазерное изготовление материалов.Связь
Гонг С. (2012). Исследования и применение передовой технологии лазерной обработки.Связь
Yumoto, J., Torizuka, K. & Kuroda, R. (2017). Разработка лазерного тестового стенда и базы данных для обработки лазерного материала.Обзор лазерной инженерии, 45, 565-570.Связь
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.J. & Hong, M. (2019). Достижения в области технологии мониторинга на месте для лазерной обработки.Scientia Sinica Physica, Mechanica & Astronomica. Связь
Sun, H. & Flores, K. (2010). Микроструктурный анализ лазерного обработанного объемного металлического стекла на основе ZR.Металлургические и материалы транзакции. Связь
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S. & Beyer, E. (2010). Интегрированная лазерная ячейка для комбинированной лазерной облицовки и фрезерования.Автоматизация сборки, 30(1), 36-38.Связь
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P. & Rao, BT (2013). Новые методы обработки лазерных материалов для будущих промышленных применений.Связь
Hwang E., Choi, J. & Hong, S. (2022). Появляющиеся вакуумные процессы с помощью лазера для ультраперимента, высокодоходного производства.Наноразмерный. Связь
Время поста: 18 января 2014 года