Претплатите се на наше друштвене мреже за брзе објаве
Увод у ласерску обраду у производњи
Технологија ласерске обраде доживела је брз развој и широко се користи у различитим областима, као што су ваздухопловство, аутомобилска индустрија, електроника и друге. Она игра значајну улогу у побољшању квалитета производа, продуктивности рада и аутоматизације, уз истовремено смањење загађења и потрошње материјала (Gong, 2012).
Ласерска обрада металних и неметалних материјала
Примарна примена ласерске обраде у последњој деценији била је у металним материјалима, укључујући сечење, заваривање и облагање. Међутим, област се шири и на неметалне материјале попут текстила, стакла, пластике, полимера и керамике. Сваки од ових материјала отвара могућности у различитим индустријама, иако већ имају успостављене технике обраде (Yumoto et al., 2017).
Изазови и иновације у ласерској обради стакла
Стакло, са својом широком применом у индустријама попут аутомобилске, грађевинарске и електронске, представља значајно подручје за ласерску обраду. Традиционалне методе сечења стакла, које укључују алате од тврдих легура или дијаманта, ограничене су ниском ефикасношћу и грубим ивицама. Насупрот томе, ласерско сечење нуди ефикаснију и прецизнију алтернативу. Ово је посебно очигледно у индустријама попут производње паметних телефона, где се ласерско сечење користи за поклопце сочива камера и велике екране (Ding et al., 2019).
Ласерска обрада високовредних врста стакла
Различите врсте стакла, као што су оптичко стакло, кварцно стакло и сафирно стакло, представљају јединствене изазове због своје крхке природе. Међутим, напредне ласерске технике попут фемтосекундног ласерског нагризања омогућиле су прецизну обраду ових материјала (Sun & Flores, 2010).
Утицај таласне дужине на технолошке процесе ласера
Таласна дужина ласера значајно утиче на процес, посебно код материјала попут конструкционог челика. Ласери који емитују у ултраљубичастом, видљивом, блиском и удаљеном инфрацрвеном подручју анализирани су на основу њихове критичне густине снаге за топљење и испаравање (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Разноврсне примене засноване на таласним дужинама
Избор таласне дужине ласера није произвољан, већ у великој мери зависи од својстава материјала и жељеног резултата. На пример, УВ ласери (са краћим таласним дужинама) су одлични за прецизно гравирање и микрообраду, јер могу да произведу финије детаље. То их чини идеалним за полупроводничку и микроелектронску индустрију. Насупрот томе, инфрацрвени ласери су ефикаснији за обраду дебљих материјала због својих могућности дубљег продирања, што их чини погодним за тешке индустријске примене. (Majumdar & Manna, 2013). Слично томе, зелени ласери, који обично раде на таласној дужини од 532 nm, проналазе своју нишу у применама које захтевају високу прецизност са минималним термичким утицајем. Посебно су ефикасни у микроелектроници за задатке попут обликовања кола, у медицинским применама за процедуре попут фотокоагулације и у сектору обновљивих извора енергије за израду соларних ћелија. Јединствена таласна дужина зелених ласера такође их чини погодним за обележавање и гравирање различитих материјала, укључујући пластику и метале, где је пожељан висок контраст и минимално оштећење површине. Ова прилагодљивост зелених ласера наглашава важност избора таласне дужине у ласерској технологији, обезбеђујући оптималне резултате за специфичне материјале и примене.
TheЗелени ласер од 525 нмје специфична врста ласерске технологије коју карактерише изразита емисија зелене светлости на таласној дужини од 525 нанометара. Зелени ласери на овој таласној дужини налазе примену у фотокоагулацији мрежњаче, где су њихова велика снага и прецизност корисне. Такође су потенцијално корисни у обради материјала, посебно у областима које захтевају прецизну обраду са минималним термичким утицајем..Развој зелених ласерских диода на c-равни GaN подлоге ка дужим таласним дужинама на 524–532 nm означава значајан напредак у ласерској технологији. Овај развој је кључан за примене које захтевају специфичне карактеристике таласних дужина.
Континуирани таласни и моделски синхронизовани ласерски извори
Континуирани таласни (CW) и квази-CW ласерски извори са синхронизованим моделом на различитим таласним дужинама као што су блиски инфрацрвени (NIR) на 1064 nm, зелени на 532 nm и ултраљубичасти (UV) на 355 nm разматрају се за ласерско допирање селективних емитерских соларних ћелија. Различите таласне дужине имају импликације на прилагодљивост и ефикасност производње (Patel et al., 2011).
Ексимерски ласери за материјале са широким енергетским процепом
Ексимерски ласери, који раде на УВ таласној дужини, погодни су за обраду материјала са широким енергетским процепом попут стакла и полимера ојачаног угљеничним влакнима (CFRP), нудећи високу прецизност и минималан термички утицај (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG ласери за индустријске примене
Nd:YAG ласери, са својом прилагодљивошћу у погледу подешавања таласне дужине, користе се у широком спектру примена. Њихова способност рада и на 1064 nm и на 532 nm омогућава флексибилност у обради различитих материјала. На пример, таласна дужина од 1064 nm је идеална за дубинско гравирање на металима, док таласна дужина од 532 nm пружа висококвалитетно површинско гравирање на пластици и обложеним металима (Moon et al., 1999).
→Сродни производи：CW диодно пумпани чврсти ласер са таласном дужином од 1064 nm
Заваривање влакнастим ласером велике снаге
Ласери са таласним дужинама близу 1000 nm, који поседују добар квалитет снопа и велику снагу, користе се у ласерском заваривању метала у облику кључаонице. Ови ласери ефикасно испаравају и топе материјале, производећи висококвалитетне заваре (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Интеграција ласерске обраде са другим технологијама
Интеграција ласерске обраде са другим производним технологијама, као што су облагање и глодање, довела је до ефикаснијих и свестранијих производних система. Ова интеграција је посебно корисна у индустријама као што су производња алата и алата и поправка мотора (Nowotny et al., 2010).
Ласерска обрада у новим областима
Примена ласерске технологије протеже се на нове области попут полупроводничке, дисплејске и индустрије танких филмова, нудећи нове могућности и побољшавајући својства материјала, прецизност производа и перформансе уређаја (Hwang et al., 2022).
Будући трендови у ласерској обради
Будући развој технологије ласерске обраде фокусиран је на нове технике израде, побољшање квалитета производа, инжењеринг интегрисаних вишематеријалних компоненти и повећање економских и процедуралних користи. Ово укључује брзу ласерску производњу структура са контролисаном порозношћу, хибридно заваривање и ласерско профилно сечење металних лимова (Kukreja et al., 2013).
Технологија ласерске обраде, са својим разноврсним применама и континуираним иновацијама, обликује будућност производње и обраде материјала. Њена свестраност и прецизност чине је незаменљивим алатом у различитим индустријама, померајући границе традиционалних метода производње.
Лазов, Л., Ангелов, Н. и Теирумниекс, Е. (2019). МЕТОД ЗА ПРЕЛИМИНАРНУ ПРОЦЕНУ ГУСТИНЕ КРИТИЧНЕ СИГНАЛНОСТИ У ЛАСЕРСКИМ ТЕХНОЛОШКИМ ПРОЦЕСИМА.ЖИВОТНА СРЕДИНА. ТЕХНОЛОГИЈЕ. РЕСУРСИ. Зборник радова са Међународне научно-практичне конференције. Линк
Пател, Р., Венхам, С., Тјахјоно, Б., Халам, Б., Суђанто, А., и Боватсек, Ј. (2011). Брза израда соларних ћелија са селективним емитером и ласерским допирањем коришћењем континуираног таласа (CW) од 532 нм и квази-CW ласерских извора са синхронизованим моделом.Линк
Кобаиасхи, М., Какизаки, К., Оизуми, Х., Мимура, Т., Фујимото, Ј., & Мизогуцхи, Х. (2017). ДУВ ласери велике снаге за обраду стакла и ЦФРП-а.Линк
Мун, Х., Ји, Ј., Рхи, Ј., Ча, Б., Ли, Ј. и Ким, К.-С. (1999). Ефикасно удвостручавање фреквенције унутар шупљине помоћу дифузног рефлекторског диодног Nd:YAG ласера са бочним пумпањем коришћењем KTP кристала.Линк
Салминен, А., Пиили, Х. и Пуртонен, Т. (2010). Карактеристике ласерског заваривања влакана велике снаге.Зборник радова Института машинских инжењера, Део C: Часопис за машинску науку, 224, 1019-1029.Линк
Маџумдар, Ј. и Мана, И. (2013). Увод у ласерски потпомогнуту израду материјала.Линк
Гонг, С. (2012). Истраживања и примене напредне технологије ласерске обраде.Линк
Јумото, Ј., Торизука, К. и Курода, Р. (2017). Развој тестног полигона за производњу ласера и базе података за ласерску обраду материјала.Преглед ласерског инжењерства, 45, 565–570.Линк
Динг, И., Ксуе, И., Панг, Ј., Ианг, Л.-ј., & Хонг, М. (2019). Напредак у технологији надзора на лицу места за ласерску обраду.СЦИЕНТИА СИНИЦА Пхисица, Мецханица & Астрономица. Линк
Сан, Х. и Флорес, К. (2010). Микроструктурна анализа ласерски обрађеног металног стакла на бази Zr.Металуршке и материјалне трансакције А. Линк
Новотни, С., Минстер, Р., Шарек, С. и Бајер, Е. (2010). Интегрисана ласерска ћелија за комбиновано ласерско облагање и глодање.Аутоматизација монтаже, 30(1), 36–38.Линк
Кукреџа, ЛМ, Каул, Р., Пол, К., Ганеш, П. и Рао, БТ (2013). Нове технике обраде ласерских материјала за будуће индустријске примене.Линк
Хванг, Е., Чои, Ј. и Хонг, С. (2022). Нови вакуумски процеси уз помоћ ласера за ултрапрецизну производњу високог приноса.Наноскал. Линк
Време објаве: 18. јануар 2024.