Prenumerera på våra sociala medier för snabb post
Introduktion till laserbehandling i tillverkningen
Laserbearbetningsteknik har upplevt snabb utveckling och används allmänt inom olika områden, såsom flyg-, fordon, elektronik och mer. Det spelar en viktig roll för att förbättra produktkvalitet, arbetskraftsproduktivitet och automatisering, samtidigt som föroreningar och materialförbrukning minskar (Gong, 2012).
Laserbearbetning i metall och icke-metallmaterial
Den primära tillämpningen av laserbearbetning under det senaste decenniet har varit i metallmaterial, inklusive skärning, svetsning och beklädnad. Fältet expanderar emellertid till icke-metallmaterial som textilier, glas, plast, polymerer och keramik. Var och en av dessa material öppnar möjligheter i olika branscher, även om de redan har etablerat bearbetningstekniker (Yumoto et al., 2017).
Utmaningar och innovationer inom laserbearbetning av glas
Glas, med sina breda tillämpningar inom branscher som fordon, konstruktion och elektronik, representerar ett betydande område för laserbearbetning. Traditionella glasskärningsmetoder, som involverar hårda legering eller diamantverktyg, begränsas av låg effektivitet och grova kanter. Däremot erbjuder laserskärning ett mer effektivt och exakt alternativ. Detta är särskilt tydligt i branscher som smarttelefonstillverkning, där laserskärning används för kameralinsöverdrag och stora skärmar (Ding et al., 2019).
Laserbearbetning av glattyper med högt värde
Olika typer av glas, som optiskt glas, kvartsglas och safirglas, presenterar unika utmaningar på grund av deras spröda natur. Avancerade lasertekniker som femtosekund laseretsning har emellertid möjliggjort precisionsbehandling av dessa material (Sun & Flores, 2010).
Påverkan av våglängd på laserteknologiska processer
Laserens våglängd påverkar processen avsevärt, särskilt för material som konstruktionsstål. Lasrar som släpps ut i ultravioletta, synliga, nära och avlägsna infraröda områden har analyserats för deras kritiska effektdensitet för smältning och indunstning (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Olika applikationer baserade på våglängder
Valet av laservåglängd är inte godtyckligt utan är mycket beroende av materialets egenskaper och det önskade resultatet. Till exempel är UV -lasrar (med kortare våglängder) utmärkta för precisionstrater och mikromachining, eftersom de kan ge finare detaljer. Detta gör dem idealiska för halvledaren och mikroelektronikindustrin. Däremot är infraröda lasrar mer effektiva för tjockare materialbearbetning på grund av deras djupare penetrationsförmåga, vilket gör dem lämpliga för tunga industriella tillämpningar. . De är särskilt effektiva i mikroelektronik för uppgifter som kretsmönster, i medicinska tillämpningar för procedurer som fotokoagulation och inom sektorn för förnybar energi för solcellstillverkning. Gröna lasers unika våglängd gör dem också lämpliga för markering och gravering av olika material, inklusive plast och metaller, där hög kontrast och minimal ytskada önskas. Denna anpassningsförmåga hos gröna lasrar understryker vikten av våglängdsval i laserteknologi, vilket säkerställer optimala resultat för specifika material och tillämpningar.
De525nm grön laserär en specifik typ av laserteknologi som kännetecknas av dess distinkta utsläpp av grönt ljus vid våglängden 525 nanometrar. Gröna lasrar vid denna våglängd hittar applikationer i näthinnefotokoagulation, där deras höga effekt och precision är fördelaktiga. De är också potentiellt användbara vid materialbehandling, särskilt i fält som kräver exakt och minimal termisk påverkan bearbetning.Utvecklingen av gröna laserdioder på C-plan GaN-substrat mot längre våglängder vid 524–532 nm markerar ett betydande framsteg inom laserteknik. Denna utveckling är avgörande för applikationer som kräver specifika våglängdsegenskaper
Kontinuerlig våg och modellockade laserkällor
Kontinuerlig våg (CW) och Modelocked Quasi-CW-laserkällor vid olika våglängder som nära-infraröd (NIR) vid 1064 nm, gröna vid 532 nm och ultraviolett (UV) vid 355 nm beaktas för laserdoping selektiva emitter-solceller. Olika våglängder har konsekvenser för tillverkning av anpassningsbarhet och effektivitet (Patel et al., 2011).
Excimer -lasrar för brett bandgapmaterial
Excimer-lasrar, som arbetar vid en UV-våglängd, är lämpliga för bearbetning av bredbandsmaterial som glas och kolfiberförstärkt polymer (CFRP), vilket erbjuder hög precision och minimal termisk påverkan (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG -lasrar för industriella applikationer
ND: YAG -lasrar, med deras anpassningsförmåga när det gäller våglängdsinställning, används i ett brett spektrum av applikationer. Deras förmåga att arbeta vid både 1064 nm och 532 nm möjliggör flexibilitet vid bearbetning av olika material. Till exempel är 1064 nm våglängden idealisk för djup gravering på metaller, medan 532 nm våglängden ger högkvalitativ ytgravering på plast och belagda metaller. (Moon et al., 1999).
→ Relaterade produkter :CW-diodpumpad solid-tillstånd-laser med 1064Nm våglängd
Högeffektfiberslasersvetsning
Lasrar med våglängder nära 1000 nm, som har god balkkvalitet och hög effekt, används i nyckelhålslasersvetsning för metaller. Dessa lasrar förångar och smälter material effektivt och producerar svetsar av hög kvalitet (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integrering av laserbehandling med annan teknik
Integrationen av laserbehandling med annan tillverkningsteknik, såsom beklädnad och fräsning, har lett till mer effektiva och mångsidiga produktionssystem. Denna integration är särskilt fördelaktig i branscher som verktyg och tillverkning av verktyg och motor (Nowotny et al., 2010).
Laserbehandling inom tillväxtfält
Tillämpningen av laserteknologi sträcker sig till nya fält som halvledare, display och tunnfilmindustrier, och erbjuder nya funktioner och förbättrar materialegenskaper, produktprecision och enhetsprestanda (Hwang et al., 2022).
Framtida trender inom laserbehandling
Framtida utveckling inom laserbearbetningsteknik är inriktade på nya tillverkningstekniker, förbättrar produktkvaliteter, tekniska integrerade multimaterialkomponenter och förbättrar ekonomiska och processuella fördelar. Detta inkluderar laser snabb tillverkning av strukturer med kontrollerad porositet, hybridsvetsning och laserprofilskärning av metallark (Kukreja et al., 2013).
Laserbearbetningsteknologi, med sina olika tillämpningar och kontinuerliga innovationer, utformar framtiden för tillverkning och materialbehandling. Dess mångsidighet och precision gör det till ett oundgängligt verktyg i olika branscher och driver gränserna för traditionella tillverkningsmetoder.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). Metod för preliminär uppskattning av den kritiska effektdensiteten i laserteknologiska processer.MILJÖ. Teknologier. RESURSER. Fortsättningar av den internationella vetenskapliga och praktiska konferensen. Länk
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Höghastighetstillverkning av selektiva selektiva emitter-solceller med laser med 532 nm kontinuerlig våg (CW) och Modelocked Quasi-CW-laserkällor.Länk
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV -lasrar med hög effekt för glas och CFRP.Länk
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Effektiv intrakavitetsfrekvens som fördubblats från en diffusion av reflektortypdiod sido-pumpad ND: YAG-laser med hjälp av en KTP-kristall.Länk
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Egenskaperna hos högeffektfiberlasassvetsning.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, del C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Länk
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Introduktion till laserassisterad tillverkning av material.Länk
Gong, S. (2012). Undersökningar och tillämpningar av avancerad laserbearbetningsteknik.Länk
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Utveckling av en lasertillverkningstestbädd och databas för lasermaterialbehandling.Granskningen av Laser Engineering, 45, 565-570.Länk
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Framsteg inom plats för övervakning av in-situ för laserbehandling.Scientia Sinica Physica, Mechanica & Astronomica. Länk
Sun, H., & Flores, K. (2010). Mikrostrukturell analys av ett laserbehandlat ZR-baserat bulkmetallglas.Metallurgiska transaktioner och materialtransaktioner a. Länk
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Integrerad lasercell för kombinerad laserbeläggning och fräsning.Monteringsautomation, 30(1), 36-38.Länk
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Emerging Laser Materials bearbetningstekniker för framtida industriella tillämpningar.Länk
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Emerging Laser-assisterade vakuumprocesser för tillverkning av ultraprecision, högavkastning.Nanoskala. Länk
Inläggstid: jan-18-2024