Жедел пост алу үшін біздің әлеуметтік медиаға жазылыңыз
Өндірісте лазерлік өңдеуге кіріспе
Лазерлік өңдеу технологиясы қарқынды дамуды бастан кешірді және аэроғарыш, автомобиль, электроника және т.б. сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Ол ластану мен материалды тұтынуды азайта отырып, өнім сапасын, еңбек өнімділігін және автоматтандыруды жақсартуда маңызды рөл атқарады (Гонг, 2012).
Металл және металл емес материалдарда лазерлік өңдеу
Соңғы онжылдықта лазерлік өңдеудің негізгі қолданылуы металл материалдарда болды, соның ішінде кесу, дәнекерлеу және қаптау. Дегенмен, кен орны тоқыма, шыны, пластмасса, полимерлер және керамика сияқты металл емес материалдарға кеңейіп келеді. Бұл материалдардың әрқайсысы өңдеу әдістерін орнатқанымен, әртүрлі салаларда мүмкіндіктер ашады (Yumoto et al., 2017).
Шыныны лазерлік өңдеудегі қиындықтар мен инновациялар
Автокөлік, құрылыс және электроника сияқты салаларда кең қолданбалы әйнек лазерлік өңдеудің маңызды саласы болып табылады. Қатты қорытпадан немесе алмаздан жасалған құралдарды қамтитын дәстүрлі шыны кесу әдістері төмен тиімділікпен және өрескел жиектермен шектеледі. Керісінше, лазерлік кесу тиімдірек және дәл балама ұсынады. Бұл әсіресе лазерлік кесу камера линзаларының қақпақтары мен үлкен дисплей экрандары үшін қолданылатын смартфон өндірісі сияқты салаларда айқын көрінеді (Динг және т.б., 2019).
Жоғары құнды шыны түрлерін лазерлік өңдеу
Оптикалық шыны, кварц шыны және сапфир шыны сияқты әйнектің әртүрлі түрлері сынғыш табиғатына байланысты ерекше қиындықтар тудырады. Дегенмен, фемтосекундтық лазерлік ою сияқты жетілдірілген лазерлік әдістер бұл материалдарды дәл өңдеуге мүмкіндік берді (Sun & Flores, 2010).
Толқын ұзындығының лазерлік технологиялық процестерге әсері
Лазердің толқын ұзындығы процеске, әсіресе құрылымдық болат сияқты материалдарға айтарлықтай әсер етеді. Ультракүлгін, көрінетін, жақын және алыстағы инфрақызыл аймақтарда шығаратын лазерлер балқу және булану үшін қуатты қуаттың маңызды тығыздығына талданған (Лазов, Ангелов, және Тейрумниекс, 2019).
Толқын ұзындығына негізделген әртүрлі қолданбалар
Лазерлік толқын ұзындығын таңдау ерікті емес, бірақ материалдың қасиеттеріне және қалаған нәтижеге өте тәуелді. Мысалы, ультракүлгін лазерлер (толқын ұзындығы қысқарақ) дәл гравюра және микро өңдеу үшін өте жақсы, өйткені олар ұсақ бөлшектерді жасай алады. Бұл оларды жартылай өткізгіш және микроэлектроника өнеркәсібі үшін өте қолайлы етеді. Керісінше, инфрақызыл лазерлер тереңірек ену мүмкіндіктеріне байланысты қалың материалды өңдеу үшін тиімдірек, бұл оларды ауыр өнеркәсіптік қолданбаларға қолайлы етеді. (Majumdar & Manna, 2013). Сол сияқты, әдетте 532 нм толқын ұзындығында жұмыс істейтін жасыл лазерлер минималды термиялық әсермен жоғары дәлдікті қажет ететін қолданбаларда өз орнын табады. Олар микроэлектроникада схемаларды құру сияқты тапсырмалар үшін, фотокоагуляция сияқты процедураларға арналған медициналық қолданбаларда және күн батареяларын жасау үшін жаңартылатын энергия секторында әсіресе тиімді. Жасыл лазерлердің бірегей толқын ұзындығы сонымен қатар оларды әртүрлі материалдарды, соның ішінде жоғары контрастты және беттің минималды зақымдануын қажет ететін пластмассалар мен металдарды белгілеу және ою үшін қолайлы етеді. Жасыл лазерлердің бұл бейімделгіштігі нақты материалдар мен қолданбалар үшін оңтайлы нәтижелерді қамтамасыз ететін лазерлік технологияда толқын ұзындығын таңдаудың маңыздылығын көрсетеді.
The525 нм жасыл лазер525 нанометр толқын ұзындығында айқын жасыл сәуле шығаруымен сипатталатын лазерлік технологияның ерекше түрі. Осы толқын ұзындығындағы жасыл лазерлер тордың фотокоагуляциясында қосымшаларды табады, мұнда олардың жоғары қуаты мен дәлдігі пайдалы. Олар сонымен қатар материалды өңдеуде, әсіресе термиялық әсерді дәл және ең аз өңдеуді қажет ететін салаларда әлеуетті пайдалы..524–532 нм толқын ұзындығына қарай c-жазықтық GaN субстратында жасыл лазерлік диодтардың дамуы лазерлік технологиядағы елеулі ілгерілеуді білдіреді. Бұл даму нақты толқын ұзындығы сипаттамаларын қажет ететін қолданбалар үшін өте маңызды
Үздіксіз толқын және модельдік блокталған лазер көздері
Үздіксіз толқын (CW) және 1064 нм-де жақын инфрақызыл (NIR), 532 нм-де жасыл және 355 нм-де ультракүлгін (УК) сияқты әртүрлі толқын ұзындығындағы блокталған квази-CW лазер көздері лазерлік легирленген селективті эмиттерлі күн ұяшықтары үшін қарастырылады. Әртүрлі толқын ұзындықтары өндірістің бейімделуіне және тиімділігіне әсер етеді (Пател және т.б., 2011).
Кең диапазонды материалдарға арналған эксимерлі лазерлер
Ультракүлгін толқын ұзындығында жұмыс істейтін эксимер лазерлері шыны және көміртекті талшықты арматураланған полимер (CFRP) сияқты кең диапазонды материалдарды өңдеуге жарамды, жоғары дәлдік пен минималды термиялық әсерді ұсынады (Кобаяши және т.б., 2017).
Өнеркәсіптік қолданбаларға арналған Nd:YAG лазерлері
Nd:YAG лазерлері толқын ұзындығын баптау тұрғысынан бейімделгіштігімен, қолданбалардың кең ауқымында қолданылады. Олардың 1064 нм де, 532 нм де жұмыс істеу қабілеті әртүрлі материалдарды өңдеуде икемділікке мүмкіндік береді. Мысалы, 1064 нм толқын ұзындығы металдарға терең гравюра үшін өте қолайлы, ал 532 нм толқын ұзындығы пластмассада және қапталған металдарда жоғары сапалы беттік гравюраны қамтамасыз етеді.(Moon et al., 1999).
→ Қатысты өнімдер:1064 нм толқын ұзындығы бар CW диодпен айдалатын қатты күйдегі лазер
Жоғары қуатты талшықты лазерлік дәнекерлеу
Толқын ұзындығы 1000 нм-ге жақын, сәуленің жақсы сапасы мен жоғары қуаты бар лазерлер металдарды саңылауларды лазермен дәнекерлеуде қолданылады. Бұл лазерлер материалдарды тиімді түрде буландырады және балқытады, жоғары сапалы дәнекерленген жіктерді шығарады (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Лазерлік өңдеудің басқа технологиялармен интеграциясы
Лазерлік өңдеуді қаптау және фрезерлеу сияқты басқа өндіріс технологияларымен біріктіру тиімдірек және жан-жақты өндіріс жүйелеріне әкелді. Бұл интеграция әсіресе құрал-саймандар мен қалыптарды жасау және қозғалтқышты жөндеу сияқты салаларда тиімді (Новотный және т.б., 2010).
Дамушы өрістердегі лазерлік өңдеу
Лазерлік технологияны қолдану жартылай өткізгіш, дисплей және жұқа пленка өнеркәсібі сияқты дамып келе жатқан салаларға таралып, жаңа мүмкіндіктер ұсынып, материал қасиеттерін, өнімнің дәлдігін және құрылғы өнімділігін жақсартады (Hwang et al., 2022).
Лазерлік өңдеудегі болашақ тенденциялар
Лазерлік өңдеу технологиясының болашақ әзірлемелері өндірістің жаңа әдістеріне, өнімнің сапасын жақсартуға, біріктірілген көп материалды құрамдастарды жобалауға және экономикалық және процедуралық артықшылықтарды арттыруға бағытталған. Бұған кеуектілігі басқарылатын конструкцияларды лазермен жылдам өндіру, гибридті дәнекерлеу және металл парақтарды лазерлік профильді кесу кіреді (Кукрежа және т.б., 2013).
Лазерлік өңдеу технологиясы әртүрлі қолданбалары мен үздіксіз инновациялары бар өндіріс пен материалды өңдеудің болашағын қалыптастырады. Оның әмбебаптығы мен дәлдігі оны әртүрлі салаларда таптырмас құралға айналдырып, дәстүрлі өндіріс әдістерінің шекарасын ығыстырады.
Лазов, Л., Ангелов, Н., & Тейрумниекс, Е. (2019). ЛАЗЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРДЕГІ КРИТИКАЛЫҚ ҚУАТ ТЫҒЫЗДЫҒЫН АЛДЫН АЛА БАҒАЛАУ ӘДІСІ.ҚОРШАҒАН ОРТА. ТЕХНОЛОГИЯЛАР. РЕСУРСТАР. Халықаралық ғылыми-практикалық конференция материалдары. Сілтеме
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). 532 нм үздіксіз толқын (CW) және модельдік блокталған квази-CW лазер көздерін пайдалана отырып, лазерлік допингтік селективті эмитент күн батареяларын жоғары жылдамдықпен жасау.Сілтеме
Кобаяши, М., Какизаки, К., Ойзуми, Х., Мимура, Т., Фуджимото, Дж. және Мизогучи, Х. (2017). Шыны және CFRP үшін DUV жоғары қуатты лазерлерді өңдеу.Сілтеме
Мун, Х., И, Дж., Ри, Ю., Ча, Б., Ли, Дж. және Ким, К.-С. (1999). KTP кристалын қолданатын диффузиялық шағылыстырғыш типті диодты бүйірлік айдалатын Nd:YAG лазерінен қуыс ішіндегі жиілікті тиімді екі есе арттыру.Сілтеме
Салминен, А., Пиили, Х. және Пуртонен, Т. (2010). Жоғары қуатты талшықты лазерлік дәнекерлеудің сипаттамалары.Машина жасау инженерлері институтының еңбектері, C бөлімі: Машина жасау ғылымы журналы, 224, 1019-1029.Сілтеме
Мажумдар, Дж. және Манна, И. (2013). Лазер көмегімен материалдарды дайындауға кіріспе.Сілтеме
Гонг, С. (2012). Лазерлік өңдеудің озық технологиясын зерттеу және қолдану.Сілтеме
Юмото, Дж., Торизука, К. және Курода, Р. (2017). Лазерлік-өндірістік сынақ алаңын және лазерлік-материалды өңдеуге арналған деректер базасын әзірлеу.Лазерлік инженерияға шолу, 45, 565-570.Сілтеме
Динг, Ю., Сюэ, Ю., Панг, Дж., Янг, Л.-ж., және Хонг, М. (2019). Лазерлік өңдеуге арналған in-situ бақылау технологиясының жетістіктері.SCIENTIA SINICA Физика, механика және астрономия. Сілтеме
Sun, H., & Flores, K. (2010). Лазермен өңделген Zr негізіндегі көлемді металл шынының микроқұрылымдық талдауы.Металлургиялық және материалдармен операциялар А. Сілтеме
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Біріктірілген лазерлік қаптамаға және фрезерге арналған біріктірілген лазер ұяшығы.Құрастыруды автоматтандыру, 30(1), 36-38.Сілтеме
Кукрежа, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Болашақ өнеркәсіптік қолданбалар үшін жаңадан шыққан лазерлік материалдарды өңдеу әдістері.Сілтеме
Хван, Э., Чой, Дж. және Хонг, С. (2022). Өте дәл, жоғары өнімді өндіріске арналған лазер көмегімен дамып келе жатқан вакуумдық процестер.Наноөлшем. Сілтеме
Жіберу уақыты: 18 қаңтар 2024 ж