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

Abonați -vă la rețelele noastre de socializare pentru o postare promptă

Introducere în procesarea cu laser în fabricație

Tehnologia de procesare laser a cunoscut o dezvoltare rapidă și este utilizată pe scară largă în diverse domenii, cum ar fi aerospațial, auto, electronice și multe altele. Acesta joacă un rol semnificativ în îmbunătățirea calității produselor, a productivității muncii și a automatizării, reducând în același timp poluarea și consumul de materiale (Gong, 2012).

Prelucrarea cu laser în materiale metalice și non-metalice

Aplicarea principală a procesării cu laser în ultimul deceniu a fost în materiale metalice, inclusiv tăiere, sudare și placare. Cu toate acestea, câmpul se extinde în materiale non-metalice precum textile, sticlă, materiale plastice, polimeri și ceramici. Fiecare dintre aceste materiale deschide oportunități în diferite industrii, deși au stabilit deja tehnici de procesare (Yumoto și colab., 2017).

Provocări și inovații în procesarea cu laser a sticlei

Sticla, cu aplicații largi în industrii precum automobile, construcții și electronice, reprezintă o zonă semnificativă pentru procesarea cu laser. Metodele tradiționale de tăiere a sticlei, care implică unelte din aliaj dur sau diamante, sunt limitate de eficiență scăzută și margini aspre. În schimb, tăierea cu laser oferă o alternativă mai eficientă și mai precisă. Acest lucru este evident în special în industrii precum fabricarea smartphone -urilor, unde tăierea cu laser este utilizată pentru huse pentru lentile pentru camere și ecrane de afișare mari (Ding și colab., 2019).

Procesarea cu laser a tipurilor de sticlă de înaltă valoare

Diferite tipuri de sticlă, cum ar fi sticla optică, sticla de cuarț și sticla de safir, prezintă provocări unice datorită naturii lor fragile. Cu toate acestea, tehnicile avansate laser, cum ar fi gravura laser femtosecundă, au permis prelucrarea preciziei acestor materiale (Sun & Flores, 2010).

Influența lungimii de undă asupra proceselor tehnologice laser

Lungimea de undă a laserului influențează semnificativ procesul, în special pentru materiale precum oțelul structural. Laserele care emit în zone ultraviolete, vizibile, aproape și îndepărtate au fost analizate pentru densitatea lor critică de putere pentru topire și evaporare (Lazov, Angelov și TeiRumnnieks, 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 gravura de precizie și micromachinarea, 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 procesarea materialelor mai groase, datorită capacităților lor de penetrare mai profunde, ceea ce le face 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 o precizie ridicată cu un impact termic minim. Acestea sunt deosebit de eficiente în microelectronică pentru sarcini precum modelarea circuitului, în aplicații medicale pentru proceduri precum fotocoagularea și în sectorul energiei regenerabile pentru fabricarea celulelor solare. Lungimea de undă unică a Laserelor Verde le face, de asemenea, potrivite 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 cu laser, asigurând rezultate optime pentru materiale și aplicații specifice.

525nm Laser verdeeste un tip specific de tehnologie laser caracterizat prin emisia sa de lumină verde distinctă la lungimea de undă a 525 nanometre. Laserele verzi de la această lungime de undă găsesc aplicații în fotocoagularea retinei, unde puterea și precizia lor ridicată sunt benefice. De asemenea, sunt potențial utile în procesarea materialelor, în special în câmpurile care necesită prelucrarea precisă și minimă a impactului termic.Dezvoltarea diodelor laser verzi pe substratul GaN C-plan către lungimi de undă mai lungi la 524-532 nm marchează un avans semnificativ în tehnologia laser. Această dezvoltare este crucială pentru aplicațiile care necesită caracteristici specifice ale lungimii de undă

Valuri continue și surse laser cu modele alocate

Unul continuu (CW) și surse laser cu cvasi-CW modelează la diferite lungimi de undă, cum ar fi infraroșu aproape (NIR), la 1064 nm, verde la 532 nm și ultraviolete (UV) la 355 nm sunt luate în considerare pentru celulele solare ale emițătorului de dop la cu laser. Diferite lungimi de undă au implicații pentru adaptabilitatea și eficiența fabricației (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 largă, cum ar fi sticla și polimerul consacrat din fibră de carbon (CFRP), oferind un impact termic minim și minim (Kobayashi și colab., 2017).

ND: Lasere YAG pentru aplicații industriale

ND: Laserele YAG, cu adaptabilitatea lor în ceea ce privește reglarea lungimii de undă, sunt utilizate într -o gamă largă de aplicații. Capacitatea lor de a opera 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 gravura profundă pe metale, în timp ce lungimea de undă de 532 nm oferă o gravură de suprafață de înaltă calitate pe materiale plastice și metale acoperite (Moon și colab., 1999).

→ Produse conexe :Laser cu stare solidă cu diodă CW cu lungime de undă de 1064 nm

Sudarea cu laser cu fibre de mare putere

Laserele cu lungimi de undă aproape de 1000 nm, care posedă o calitate bună a fasciculului și o putere ridicată, sunt utilizate în sudarea cu laser cu gaură pentru metale. Aceste lasere vaporizează și topesc materiale, producând suduri de înaltă calitate (Salminen, Piili și Purtonen, 2010).

Integrarea procesării cu laser cu alte tehnologii

Integrarea procesării cu laser cu alte tehnologii de fabricație, cum ar fi placarea și freza, a dus la sisteme de producție mai eficiente și versatile. Această integrare este deosebit de benefică în industrii precum producția de instrumente și matrițe și repararea motoarelor (Nowotny și colab., 2010).

Procesarea laserului în câmpurile emergente

Aplicarea tehnologiei laser se extinde la câmpuri emergente precum semiconductor, afișare și industrii de film subțire, oferind noi capacități și îmbunătățind proprietățile materialelor, precizia produsului și performanța dispozitivului (Hwang și colab., 2022).

Tendințe viitoare în procesarea laserului

Evoluțiile viitoare ale tehnologiei de procesare laser sunt axate pe tehnici noi de fabricație, îmbunătățirea calităților produsului, a componentelor multi-materiale integrate în inginerie și îmbunătățirea beneficiilor economice și procedurale. Aceasta include fabricarea rapidă laser a structurilor cu porozitate controlată, sudură hibridă și tăierea cu profil laser a foilor de metal (Kukreja și colab., 2013).

Tehnologia de procesare laser, cu aplicațiile sale diverse și inovațiile continue, modelează viitorul producției și prelucrării materialelor. Versatilitatea și precizia sa îl fac un instrument indispensabil în diferite industrii, împingând limitele metodelor tradiționale de fabricație.

Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). Metoda pentru estimarea preliminară a densității puterii critice în procesele tehnologice laser.MEDIU. Tehnologii. RESURSE. Procesul Conferinței științifice și practice internaționale. Legătură
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugieto, A., & Bovatsek, J. (2011). Fabricarea de mare viteză a celulelor solare ale emițătorului selectiv cu dopaj laser folosind undă continuă de 532nm (CW) și surse laser cu cvasi-CW cu cvasi-CW.Legătură
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). Prelucrarea laserelor de mare putere DUV pentru sticlă și CFRP.Legătură
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Frecvența eficientă a intracavității se dublează dintr-un diodă difuzivă de tip reflector nd: Laser YAG folosind un cristal KTP.Legătură
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Caracteristicile sudării cu laser cu fibre de mare putere.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Legătură
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Introducere în fabricarea materialelor asistate laser.Legătură
Gong, S. (2012). Investigații și aplicații ale tehnologiei avansate de procesare laser.Legătură
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Dezvoltarea unui pat de testare cu laser și a unei baze de date pentru procesarea laser-materială.Revizuirea Laser Engineering, 45, 565-570.Legătură
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Progrese în tehnologia de monitorizare in situ pentru prelucrarea laserului.Scientia Sinica Physica, Mechanica și Astronomica. Legătură
Sun, H., & Flores, K. (2010). Analiza microstructurală a unei sticle metalice în vrac pe bază de ZR, prelucrată cu laser.Tranzacții metalurgice și materiale a. Legătură
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Celula laser integrată pentru placarea și freza combinată laser.Automatizarea asamblării, 30(1), 36-38.Legătură
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, Bt (2013). Tehnici de procesare a materialelor laser emergente pentru aplicațiile industriale viitoare.Legătură
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Procese de vid asistate cu laser emergente pentru producție ultra-precizie, cu randament ridicat.Nanocală. Legătură

 

Vești înrudite
>> conținut conex

Ora post: 18-2024 ianuarie