Жедел жазбалар үшін біздің әлеуметтік желілерге жазылыңыз
Өндірісте лазерлік өңдеуге кіріспе
Лазерлік өңдеу технологиясы қарқынды дамып келеді және аэроғарыш, автомобиль жасау, электроника және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Ол өнім сапасын, еңбек өнімділігін және автоматтандыруды жақсартуда, сонымен қатар ластануды және материалды тұтынуды азайтуда маңызды рөл атқарады (Gong, 2012).
Металл және металл емес материалдарды лазерлік өңдеу
Соңғы онжылдықта лазерлік өңдеудің негізгі қолданылуы металл материалдарында, соның ішінде кесу, дәнекерлеу және қаптауда болды. Дегенмен, бұл сала тоқыма, шыны, пластмасса, полимерлер және керамика сияқты металл емес материалдарға дейін кеңейіп келеді. Бұл материалдардың әрқайсысы әртүрлі салаларда мүмкіндіктер ашады, дегенмен оларда өңдеу әдістері бұрыннан бар (Yumoto et al., 2017).
Шыныны лазерлік өңдеудегі қиындықтар мен инновациялар
Автокөлік, құрылыс және электроника сияқты салаларда кеңінен қолданылатын әйнек лазерлік өңдеу үшін маңызды сала болып табылады. Қатты қорытпадан немесе алмастан жасалған құралдарды қолданатын дәстүрлі әйнек кесу әдістері төмен тиімділікпен және кедір-бұдыр жиектермен шектеледі. Керісінше, лазерлік кесу тиімдірек және дәлірек балама ұсынады. Бұл әсіресе смартфон өндірісі сияқты салаларда айқын көрінеді, мұнда лазерлік кесу камера линзаларының қақпақтары мен үлкен дисплей экрандары үшін қолданылады (Ding et al., 2019).
Бағасы жоғары шыны түрлерін лазерлік өңдеу
Оптикалық шыны, кварц шыны және сапфир шыны сияқты әртүрлі шыны түрлері сынғыштығына байланысты ерекше қиындықтар туғызады. Дегенмен, фемтосекундтық лазерлік ою сияқты озық лазерлік әдістер бұл материалдарды дәл өңдеуге мүмкіндік берді (Sun & Flores, 2010).
Толқын ұзындығының лазерлік технологиялық процестерге әсері
Лазердің толқын ұзындығы, әсіресе құрылымдық болат сияқты материалдар үшін, процеске айтарлықтай әсер етеді. Ультракүлгін, көрінетін, жақын және алыс инфрақызыл аймақтарда сәуле шығаратын лазерлер балқу және булану үшін олардың критикалық қуат тығыздығы бойынша талданды (Лазов, Ангелов және Тейрумниекс, 2019).
Толқын ұзындығына негізделген әртүрлі қолданбалар
Лазердің толқын ұзындығын таңдау кездейсоқ емес, бірақ материалдың қасиеттеріне және қажетті нәтижеге байланысты. Мысалы, ультракүлгін лазерлер (қысқа толқын ұзындығымен) дәл гравировкалау және микроөңдеу үшін өте қолайлы, себебі олар ұсақ бөлшектерді жасай алады. Бұл оларды жартылай өткізгіштер және микроэлектроника салалары үшін өте қолайлы етеді. Керісінше, инфрақызыл лазерлер терең ену мүмкіндіктеріне байланысты қалың материалдарды өңдеу үшін тиімдірек, бұл оларды ауыр өнеркәсіптік қолданбаларға жарамды 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 әсіресе микроэлектроникада тізбектерді үлгілеу сияқты тапсырмалар үшін, фотокоагуляция сияқты процедуралар үшін медициналық қолданбаларда және күн батареяларын жасау үшін жаңартылатын энергия секторында тиімді. Жасыл лазерлердің бірегей толқын ұзындығы оларды жоғары контраст пен минималды беттік зақымдану қажет болатын пластмассалар мен металдарды қоса алғанда, әртүрлі материалдарды белгілеу және гравировкалау үшін де қолайлы етеді. Жасыл лазерлердің бұл бейімделушілігі лазерлік технологияда толқын ұзындығын таңдаудың маңыздылығын көрсетеді, бұл нақты материалдар мен қолданбалар үшін оңтайлы нәтижелерді қамтамасыз етеді.
The525 нм жасыл лазер525 нанометр толқын ұзындығындағы жасыл жарық сәулеленуімен сипатталатын лазерлік технологияның ерекше түрі. Бұл толқын ұзындығындағы жасыл лазерлер торлы қабықтың фотокоагуляциясында қолданылады, мұнда олардың жоғары қуаты мен дәлдігі пайдалы. Олар сондай-ақ материалдарды өңдеуде, әсіресе дәл және минималды термиялық әсерді өңдеуді қажет ететін салаларда пайдалы болуы мүмкін..524–532 нм толқын ұзындығына қарай c-жазықты GaN негізіндегі жасыл лазерлік диодтарды әзірлеу лазерлік технологиядағы маңызды жетістік болып табылады. Бұл әзірлеме толқын ұзындығының нақты сипаттамаларын қажет ететін қолданбалар үшін өте маңызды.
Үздіксіз толқынды және модельді құлыпталған лазер көздері
1064 нм-дегі жақын инфрақызыл (NIR), 532 нм-дегі жасыл және 355 нм-дегі ультракүлгін (УК) сияқты әртүрлі толқын ұзындықтарындағы үздіксіз толқын (CW) және модельді құлыпталған квази-CW лазер көздері лазерлік легирлеу үшін селективті эмиттер күн батареялары ретінде қарастырылады. Әртүрлі толқын ұзындықтары өндірістің бейімделуі мен тиімділігіне әсер етеді (Patel et al., 2011).
Кең жолақты саңылау материалдарына арналған эксимерлі лазерлер
УК толқын ұзындығында жұмыс істейтін эксимерлі лазерлер шыны және көміртекті талшықпен күшейтілген полимер (CFRP) сияқты кең жолақты материалдарды өңдеуге жарамды, бұл жоғары дәлдікті және минималды термиялық әсерді қамтамасыз етеді (Kobayashi және т.б., 2017).
Өнеркәсіптік қолдануға арналған Nd:YAG лазерлері
Толқын ұзындығын реттеу тұрғысынан бейімделгіштігімен Nd:YAG лазерлері кең ауқымды қолданбаларда қолданылады. Олардың 1064 нм және 532 нм толқын ұзындығында жұмыс істеу қабілеті әртүрлі материалдарды өңдеуде икемділікті қамтамасыз етеді. Мысалы, 1064 нм толқын ұзындығы металдарға терең гравюра жасау үшін өте қолайлы, ал 532 нм толқын ұзындығы пластмасса мен қапталған металдарға жоғары сапалы беттік гравюра жасауды қамтамасыз етеді (Мун және т.б., 1999).
→Ұқсас өнімдер:1064 нм толқын ұзындығы бар CW диодты сорғымен жұмыс істейтін қатты денелі лазер
Жоғары қуатты талшықты лазерлік дәнекерлеу
Металлдарды лазерлік дәнекерлеуде жақсы сәуле сапасы мен жоғары қуатқа ие толқын ұзындығы 1000 нм-ге жақын лазерлер қолданылады. Бұл лазерлер материалдарды тиімді буландырады және балқытады, жоғары сапалы дәнекерлеулер жасайды (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Лазерлік өңдеуді басқа технологиялармен интеграциялау
Лазерлік өңдеуді қаптау және фрезерлеу сияқты басқа өндіріс технологияларымен біріктіру тиімдірек және жан-жақты өндіріс жүйелеріне әкелді. Бұл интеграция әсіресе құрал-саймандар мен қалыптарды өндіру және қозғалтқыштарды жөндеу сияқты салаларда пайдалы (Новотни және т.б., 2010).
Дамушы салалардағы лазерлік өңдеу
Лазерлік технологияны қолдану жартылай өткізгіштер, дисплей және жұқа пленка өнеркәсібі сияқты дамып келе жатқан салаларға да таралады, жаңа мүмкіндіктер ұсынады және материалдың қасиеттерін, өнімнің дәлдігін және құрылғының өнімділігін жақсартады (Hwang et al., 2022).
Лазерлік өңдеудегі болашақ үрдістер
Лазерлік өңдеу технологиясындағы болашақ дамулар жаңа өндіріс әдістеріне, өнім сапасын жақсартуға, интеграцияланған көп материалды компоненттерді жобалауға және экономикалық және процедуралық пайданы арттыруға бағытталған. Бұған бақыланатын кеуектілігі бар құрылымдарды лазермен жылдам өндіру, гибридті дәнекерлеу және металл парақтарын лазерлік профильмен кесу кіреді (Kukreja et al., 2013).
Лазерлік өңдеу технологиясы өзінің алуан түрлі қолданылуымен және үздіксіз инновацияларымен өндіріс пен материалдарды өңдеудің болашағын қалыптастыруда. Оның әмбебаптығы мен дәлдігі оны әртүрлі салаларда таптырмас құралға айналдырады, дәстүрлі өндіріс әдістерінің шекараларын кеңейтеді.
Лазов, Л., Ангелов, Н., және Тейрумниекс, Э. (2019). ЛАЗЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПРОЦЕССТЕРДЕГІ 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 модельді құлыпталған квази-CW лазер көздерін пайдалана отырып, лазерлік легирлеу арқылы 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., Йи, Дж., Ри, Й., Ча, Б., Ли, Дж., және Ким, К.-С. (1999). KTP кристалын қолдана отырып, диффузиялық шағылыстырғыш типті диодты бүйірлік сорғымен Nd:YAG лазерімен қуысішілік жиіліктің тиімді екі еселенуі.Сілтеме
Салминен, А., Пиили, Х. және Пуртонен, Т. (2010). Жоғары қуатты талшықты лазерлік дәнекерлеудің сипаттамалары.Механикалық инженерлер институтының еңбектері, С бөлімі: Механикалық инженерия ғылымы журналы, 224, 1019-1029 жж.Сілтеме
Мажумдар, Дж., және Манна, И. (2013). Лазерлік көмекші материалдарды жасауға кіріспе.Сілтеме
Гонг, С. (2012). Лазерлік өңдеудің озық технологиясын зерттеу және қолдану.Сілтеме
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Лазерлік материалдарды өңдеуге арналған лазерлік өндірістік сынақ платформасын және дерекқорын 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 жасалған мәмілелер A. Сілтеме
Новотный, С., Мюнстер, Р., Шэрек, С., және Бейер, Э. (2010). Біріктірілген лазерлік қаптау және фрезерлеуге арналған интеграцияланған лазерлік ұяшық.Құрастыруды автоматтандыру, 30(1), 36-38.Сілтеме
Кукрея, Л.М., Каул, Р., Пол, К., Ганеш, П., және Рао, Б.Т. (2013). Болашақ өнеркәсіптік қолданбаларға арналған лазерлік материалдарды өңдеудің жаңа әдістері.Сілтеме
Хванг, Э., Чой, Дж., және Хонг, С. (2022). Ультра дәлдіктегі, жоғары өнімді өндіріске арналған лазерлік көмекші вакуумдық процестердің пайда болуы.Наноөлшемді. Сілтеме
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 18 қаңтар