Panimula sa Laser Processing sa Paggawa
Ang teknolohiya ng pagpoproseso ng laser ay nakaranas ng mabilis na pag-unlad at malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan, tulad ng aerospace, automotive, electronics, at higit pa. Malaki ang papel nito sa pagpapabuti ng kalidad ng produkto, produktibidad ng paggawa, at automation, habang binabawasan ang polusyon at pagkonsumo ng materyal (Gong, 2012).
Laser Processing sa Metal at Non-metal Materials
Ang pangunahing aplikasyon ng pagpoproseso ng laser sa nakalipas na dekada ay sa mga materyales na metal, kabilang ang pagputol, hinang, at pag-cladding. Gayunpaman, lumalawak ang larangan sa mga materyal na hindi metal tulad ng mga tela, salamin, plastik, polimer, at keramika. Ang bawat isa sa mga materyales na ito ay nagbubukas ng mga pagkakataon sa iba't ibang industriya, bagama't mayroon na silang itinatag na mga diskarte sa pagproseso (Yumoto et al., 2017).
Mga Hamon at Inobasyon sa Laser Processing ng Salamin
Ang salamin, kasama ang malawak na paggamit nito sa mga industriya tulad ng automotive, construction, at electronics, ay kumakatawan sa isang makabuluhang lugar para sa pagpoproseso ng laser. Ang mga tradisyunal na paraan ng pagputol ng salamin, na kinabibilangan ng mga matigas na haluang metal o mga tool na brilyante, ay limitado ng mababang kahusayan at magaspang na mga gilid. Sa kaibahan, ang laser cutting ay nag-aalok ng mas mahusay at tumpak na alternatibo. Lalo itong nakikita sa mga industriya tulad ng pagmamanupaktura ng smartphone, kung saan ginagamit ang laser cutting para sa mga cover ng lens ng camera at malalaking display screen (Ding et al., 2019).
Pagproseso ng Laser ng Mga Uri ng Salamin na Mataas ang Halaga
Ang iba't ibang uri ng salamin, tulad ng optical glass, quartz glass, at sapphire glass, ay nagpapakita ng mga natatanging hamon dahil sa kanilang malutong na kalikasan. Gayunpaman, ang mga advanced na pamamaraan ng laser tulad ng femtosecond laser etching ay nagpagana ng tumpak na pagproseso ng mga materyales na ito (Sun & Flores, 2010).
Impluwensiya ng Wavelength sa Laser Technological na Proseso
Malaki ang impluwensya ng wavelength ng laser sa proseso, lalo na para sa mga materyales tulad ng structural steel. Ang mga laser na naglalabas sa ultraviolet, nakikita, malapit at malalayong infrared na lugar ay nasuri para sa kanilang kritikal na density ng kapangyarihan para sa pagkatunaw at pagsingaw (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Iba't ibang Application Batay sa Mga Wavelength
Ang pagpili ng laser wavelength ay hindi basta-basta ngunit lubos na nakadepende sa mga katangian ng materyal at sa nais na resulta. Halimbawa, ang mga UV laser (na may mas maiikling wavelength) ay mahusay para sa precision engraving at micromachining, dahil nakakagawa sila ng mas pinong mga detalye. Ginagawa nitong perpekto ang mga ito para sa mga industriya ng semiconductor at microelectronics. Sa kabaligtaran, ang mga infrared laser ay mas mahusay para sa mas makapal na pagproseso ng materyal dahil sa kanilang mas malalim na mga kakayahan sa pagtagos, na ginagawa itong angkop para sa mabibigat na pang-industriyang aplikasyon. (Majumdar & Manna, 2013).Katulad nito, ang mga green laser, na karaniwang gumagana sa wavelength na 532 nm, ay nakakahanap ng kanilang angkop na lugar sa mga application na nangangailangan ng mataas na katumpakan na may kaunting epekto sa thermal. Ang mga ito ay partikular na epektibo sa microelectronics para sa mga gawain tulad ng circuit patterning, sa mga medikal na aplikasyon para sa mga pamamaraan tulad ng photocoagulation, at sa renewable energy sector para sa solar cell fabrication. Ang natatanging wavelength ng mga green laser ay ginagawang angkop din ang mga ito para sa pagmamarka at pag-ukit ng magkakaibang mga materyales, kabilang ang mga plastik at metal, kung saan ang mataas na contrast at minimal na pinsala sa ibabaw ay nais. Ang kakayahang umangkop na ito ng mga berdeng laser ay binibigyang-diin ang kahalagahan ng pagpili ng wavelength sa teknolohiya ng laser, na tinitiyak ang pinakamainam na resulta para sa mga partikular na materyales at aplikasyon.
Ang525nm berdeng laseray isang partikular na uri ng teknolohiya ng laser na nailalarawan sa pamamagitan ng natatanging paglabas ng berdeng ilaw sa wavelength na 525 nanometer. Ang mga green laser sa wavelength na ito ay nakakahanap ng mga aplikasyon sa retinal photocoagulation, kung saan ang kanilang mataas na kapangyarihan at katumpakan ay kapaki-pakinabang. Posible ring kapaki-pakinabang ang mga ito sa pagproseso ng materyal, lalo na sa mga field na nangangailangan ng tumpak at minimal na pagproseso ng thermal impact.Ang pagbuo ng berdeng laser diodes sa c-plane GaN substrate patungo sa mas mahabang wavelength sa 524-532 nm ay nagmamarka ng isang makabuluhang pagsulong sa teknolohiya ng laser. Ang pag-unlad na ito ay mahalaga para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mga partikular na katangian ng wavelength
Continuous Wave at Modelocked Laser Sources
Ang patuloy na wave (CW) at modelong quasi-CW na pinagmumulan ng laser sa iba't ibang wavelength tulad ng near-infrared (NIR) sa 1064 nm, berde sa 532 nm, at ultraviolet (UV) sa 355 nm ay isinasaalang-alang para sa laser doping selective emitter solar cells. Ang iba't ibang mga wavelength ay may mga implikasyon para sa kakayahang umangkop at kahusayan sa pagmamanupaktura (Patel et al., 2011).
Mga Excimer Laser para sa Malawak na Band Gap Materials
Ang mga excimer laser, na tumatakbo sa isang UV wavelength, ay angkop para sa pagproseso ng malawak na bandgap na mga materyales tulad ng salamin at carbon fiber-reinforced polymer (CFRP), na nag-aalok ng mataas na katumpakan at minimal na thermal impact (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG Lasers para sa Industrial Applications
Nd:YAG lasers, na may kanilang kakayahang umangkop sa mga tuntunin ng wavelength tuning, ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon. Ang kanilang kakayahang gumana sa parehong 1064 nm at 532 nm ay nagbibigay-daan para sa kakayahang umangkop sa pagproseso ng iba't ibang mga materyales. Halimbawa, ang 1064 nm wavelength ay mainam para sa malalim na pag-ukit sa mga metal, habang ang 532 nm wavelength ay nagbibigay ng mataas na kalidad na surface engraving sa mga plastik at coated na metal.(Moon et al., 1999).
→Mga Kaugnay na Produkto:CW Diode-pumped solid-state laser na may 1064nm wavelength
High Power Fiber Laser Welding
Ang mga laser na may mga wavelength na malapit sa 1000 nm, na nagtataglay ng magandang kalidad ng beam at mataas na kapangyarihan, ay ginagamit sa keyhole laser welding para sa mga metal. Ang mga laser na ito ay mahusay na nagpapasingaw at natutunaw ang mga materyales, na gumagawa ng mga de-kalidad na welds (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Pagsasama ng Laser Processing sa Iba Pang Teknolohiya
Ang pagsasama ng pagpoproseso ng laser sa iba pang mga teknolohiya sa pagmamanupaktura, tulad ng cladding at paggiling, ay humantong sa mas mahusay at maraming nalalaman na mga sistema ng produksyon. Ang pagsasamang ito ay partikular na kapaki-pakinabang sa mga industriya tulad ng paggawa ng tool at die at pagkumpuni ng makina (Nowotny et al., 2010).
Laser Processing sa Umuusbong na mga Field
Ang aplikasyon ng teknolohiya ng laser ay umaabot sa mga umuusbong na larangan tulad ng semiconductor, display, at thin film na industriya, na nag-aalok ng mga bagong kakayahan at pagpapabuti ng mga katangian ng materyal, katumpakan ng produkto, at pagganap ng device (Hwang et al., 2022).
Mga Trend sa Hinaharap sa Laser Processing
Ang mga hinaharap na pag-unlad sa teknolohiya ng pagpoproseso ng laser ay nakatuon sa mga pamamaraan ng paggawa ng nobela, pagpapabuti ng mga katangian ng produkto, pinagsama-samang mga bahagi ng engineering ng multi-materyal at pagpapahusay ng mga benepisyong pang-ekonomiya at pamamaraan. Kabilang dito ang mabilis na paggawa ng laser ng mga istrukturang may kontroladong porosity, hybrid welding, at laser profile cutting ng mga metal sheet (Kukreja et al., 2013).
Ang teknolohiya ng pagpoproseso ng laser, kasama ang magkakaibang mga aplikasyon at tuluy-tuloy na mga pagbabago, ay humuhubog sa hinaharap ng pagmamanupaktura at pagproseso ng materyal. Ang versatility at precision nito ay ginagawa itong isang kailangang-kailangan na tool sa iba't ibang industriya, na nagtutulak sa mga hangganan ng tradisyonal na mga pamamaraan ng pagmamanupaktura.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). PARAAN PARA SA PAUNANG PAGTATAYA NG KRITIKAL NA KAPANGYARIHAN SA MGA PROSESONG TEKNOLOHIKAL NA LASER.KAPALIGIRAN. MGA TEKNOLOHIYA. MGA RESOURCES. Mga Pamamaraan ng International Scientific and Practical Conference. Link
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). High-Speed Fabrication ng Laser Doping Selective Emitter Solar Cells Gamit ang 532nm Continuous Wave (CW) at Modelocked Quasi-CW Laser Sources.Link
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV high power lasers processing para sa salamin at CFRP.Link
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., at Kim, K.-S. (1999). Mahusay na intracavity frequency na pagdodoble mula sa isang diffusive reflector-type diode side-pumped Nd:YAG laser gamit ang isang KTP crystal.Link
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Ang mga katangian ng high power fiber laser welding.Mga Pamamaraan ng Institusyon ng Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Link
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Panimula sa Laser Assisted Fabrication of Materials.Link
Gong, S. (2012). Mga pagsisiyasat at aplikasyon ng advanced na teknolohiya sa pagpoproseso ng laser.Link
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Pagbuo ng isang Laser-Manufacturing Test Bed at Database para sa Laser-Material Processing.Ang Pagsusuri ng Laser Engineering, 45, 565-570.Link
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). Mga advance sa in-situ monitoring technology para sa laser processing.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica, at Astronomica. Link
Sun, H., & Flores, K. (2010). Microstructural Analysis ng Laser-Processed Zr-Based Bulk Metallic Glass.Mga Transaksyon sa Metalurhiko at Materyal A. Link
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Pinagsamang laser cell para sa pinagsamang laser cladding at paggiling.Assembly Automation, 30(1), 36-38.Link
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Mga Umuusbong na Mga Teknik sa Pagproseso ng Mga Materyal ng Laser para sa Mga Aplikasyon sa Pang-industriya sa Hinaharap.Link
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Mga umuusbong na proseso ng vacuum na tinulungan ng laser para sa ultra-precision, high-yield na pagmamanupaktura.Nanoscale. Link
Oras ng post: Ene-18-2024