Rolul în expansiune al procesării cu laser în metale, sticlă și nu numai

Influența lungimii de undă asupra proceselor tehnologice cu laser

Lungimea de undă a laserului influențează semnificativ procesul, în special pentru materiale precum oțelul structural. Laserele care emit în zonele ultraviolete, vizibile, infraroșu apropiate și îndepărtate au fost analizate pentru densitatea lor critică de putere pentru topire și evaporare (Lazov, Angelov și Teirumnieks, 2019).

Aplicații diverse bazate pe lungimi de undă

Alegerea lungimii de undă laser nu este arbitrară, dar depinde foarte mult de proprietățile materialului și de rezultatul dorit. De exemplu, laserele UV (cu lungimi de undă mai scurte) sunt excelente pentru gravarea de precizie și microprelucrare, deoarece pot produce detalii mai fine. Acest lucru le face ideale pentru industriile semiconductoare și microelectronice. În schimb, laserele cu infraroșu sunt mai eficiente pentru prelucrarea materialelor mai groase datorită capacităților lor de penetrare mai profundă, făcându-le potrivite pentru aplicații industriale grele. (Majumdar & Manna, 2013). În mod similar, laserele verzi, care funcționează de obicei la o lungime de undă de 532 nm, își găsesc nișa în aplicații care necesită precizie ridicată cu impact termic minim. Ele sunt deosebit de eficiente în microelectronică pentru sarcini precum modelarea circuitelor, în aplicații medicale pentru proceduri precum fotocoagularea și în sectorul energiei regenerabile pentru fabricarea celulelor solare. Lungimea de undă unică a laserelor verzi le face potrivite și pentru marcarea și gravarea diverselor materiale, inclusiv materiale plastice și metale, unde se dorește un contrast ridicat și o deteriorare minimă a suprafeței. Această adaptabilitate a laserelor verzi subliniază importanța selecției lungimii de undă în tehnologia laser, asigurând rezultate optime pentru materiale și aplicații specifice.

TheLaser verde de 525 nmeste un tip specific de tehnologie laser caracterizată prin emisia sa distinctă de lumină verde la lungimea de undă de 525 nanometri. Laserele verzi la această lungime de undă găsesc aplicații în fotocoagularea retinei, unde puterea și precizia lor ridicate sunt benefice. Ele sunt, de asemenea, potențial utile în prelucrarea materialelor, în special în domeniile care necesită o prelucrare cu impact termic precis și minim.Dezvoltarea diodelor laser verzi pe substratul c-plan GaN către lungimi de undă mai mari la 524–532 nm marchează un progres semnificativ în tehnologia laser. Această dezvoltare este crucială pentru aplicațiile care necesită caracteristici specifice de lungime de undă

Undă continuă și surse laser modelate

Sursele laser cu undă continuă (CW) și cvasi-CW modelate la diferite lungimi de undă, cum ar fi infraroșu apropiat (NIR) la 1064 nm, verde la 532 nm și ultraviolete (UV) la 355 nm sunt luate în considerare pentru celulele solare cu emițător selectiv de dopaj cu laser. Lungimile de undă diferite au implicații pentru adaptabilitatea și eficiența producției (Patel și colab., 2011).

Lasere excimer pentru materiale cu bandă largă

Laserele excimer, care funcționează la o lungime de undă UV, sunt potrivite pentru prelucrarea materialelor cu bandă interzisă largă, cum ar fi polimerul armat cu fibră de sticlă și carbon (CFRP), oferind o precizie ridicată și un impact termic minim (Kobayashi et al., 2017).

Lasere Nd:YAG pentru aplicații industriale

Laserele Nd:YAG, cu adaptabilitatea lor în ceea ce privește reglarea lungimii de undă, sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații. Capacitatea lor de a funcționa atât la 1064 nm, cât și la 532 nm permite flexibilitate în procesarea diferitelor materiale. De exemplu, lungimea de undă de 1064 nm este ideală pentru gravarea profundă pe metale, în timp ce lungimea de undă de 532 nm asigură gravarea suprafeței de înaltă calitate pe materiale plastice și metale acoperite. (Moon și colab., 1999).

→ Produse înrudite:Laser în stare solidă pompat cu diodă CW cu lungime de undă de 1064 nm

Sudare cu laser cu fibre de mare putere

Laserele cu lungimi de undă apropiate de 1000 nm, având o calitate bună a fasciculului și o putere mare, sunt utilizate în sudarea cu laser cu gaura cheii pentru metale. Aceste lasere vaporizează și topesc eficient materialele, producând suduri de înaltă calitate (Salminen, Piili și Purtonen, 2010).

Integrarea procesării laser cu alte tehnologii

Integrarea prelucrării cu laser cu alte tehnologii de producție, cum ar fi placarea și frezarea, a condus la sisteme de producție mai eficiente și versatile. Această integrare este deosebit de benefică în industrii precum producția de scule și matrițe și repararea motoarelor (Nowotny et al., 2010).