Abonner på vores sociale medier til hurtig post
Introduktion til laserbehandling i fremstillingen
Laserbehandlingsteknologi har oplevet hurtig udvikling og er vidt brugt på forskellige områder, såsom rumfart, bilindustri, elektronik og mere. Det spiller en betydelig rolle i forbedring af produktkvalitet, arbejdsproduktivitet og automatisering, samtidig med at forurening og materialeforbrug reduceres (Gong, 2012).
Laserbehandling i metal- og ikke-metalmaterialer
Den primære anvendelse af laserbehandling i det sidste årti har været i metalmaterialer, herunder skæring, svejsning og beklædning. Feltet udvides imidlertid til ikke-metalmaterialer som tekstiler, glas, plast, polymerer og keramik. Hvert af disse materialer åbner muligheder i forskellige brancher, selvom de allerede har etableret behandlingsteknikker (Yumoto et al., 2017).
Udfordringer og innovationer i laserbehandling af glas
Glas, med sine brede applikationer i industrier som bil-, konstruktion og elektronik, repræsenterer et betydeligt område til laserbehandling. Traditionelle glasskæremetoder, der involverer hårde legering eller diamantværktøjer, er begrænset af lav effektivitet og ru kanter. I modsætning hertil tilbyder laserskæring et mere effektivt og præcist alternativ. Dette er især tydeligt i industrier som Smartphone Manufacturing, hvor laserskæring bruges til kameralinseovertræk og store displayskærme (Ding et al., 2019).
Laserbehandling af glasstyper med høj værdi
Forskellige typer glas, såsom optisk glas, kvartsglas og safirglas, udgør unikke udfordringer på grund af deres sprøde natur. Imidlertid har avancerede laserteknikker som femtosekund laseretsning muliggjort præcisionsbehandling af disse materialer (Sun & Flores, 2010).
Indflydelse af bølgelængde på laser teknologiske processer
Laserens bølgelængde påvirker signifikant processen, især for materialer som strukturelt stål. Lasere, der udsendes i ultraviolet, synlige, nær og fjerne infrarøde områder er blevet analyseret for deres kritiske effekttæthed til smeltning og fordampning (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Forskellige applikationer baseret på bølgelængder
Valget af laserbølgelængde er ikke vilkårligt, men er meget afhængigt af materialets egenskaber og det ønskede resultat. For eksempel er UV -lasere (med kortere bølgelængder) fremragende til præcisionsgravering og mikromachining, da de kan producere finere detaljer. Dette gør dem ideelle til halvleder- og mikroelektronikindustrien. I modsætning hertil er infrarøde lasere mere effektive til tykkere materialebehandling på grund af deres dybere penetrationsfunktioner, hvilket gør dem velegnede til tunge industrielle anvendelser. (Majumdar & Manna, 2013). Lignende, grønne lasere, der typisk fungerer ved en bølgelængde på 532 nm, finder deres niche i applikationer, der kræver høj præcision med minimal termisk påvirkning. De er især effektive inden for mikroelektronik til opgaver som kredsløbsmønstre, i medicinske anvendelser til procedurer som fotokoagulation og i den vedvarende energisektor til solcellefremstilling. Grønne lasers unikke bølgelængde gør dem også velegnede til markering og gravering af forskellige materialer, herunder plast og metaller, hvor der ønskes høj kontrast og minimal overfladeskade. Denne tilpasningsevne af grønne lasere understreger vigtigheden af valg af bølgelængde i laserteknologi, hvilket sikrer optimale resultater for specifikke materialer og anvendelser.
De525nm grøn laserer en specifik type laserteknologi, der er kendetegnet ved dens forskellige emission af grønt lys ved bølgelængden på 525 nanometer. Grønne lasere ved denne bølgelængde finder applikationer i retinal fotokoagulation, hvor deres høje effekt og præcision er gavnlige. De er også potentielt nyttige i materialebehandling, især inden for felter, der kræver præcis og minimal behandling af termisk påvirkning.Udviklingen af grønne laserdioder på C-plan GaN-underlag mod længere bølgelængder ved 524–532 nm markerer en betydelig fremgang i laserteknologi. Denne udvikling er afgørende for applikationer, der kræver specifikke bølgelængdeegenskaber
Kontinuerlig bølge og modelockede laserkilder
Kontinuerlig bølge (CW) og modelockede kvasi-CW-laserkilder ved forskellige bølgelængder som næsten infrarød (NIR) ved 1064 nm, grøn ved 532 nm, og ultraviolet (UV) ved 355 nm betragtes som laser doping af selektive emitter-solceller. Forskellige bølgelængder har konsekvenser for fremstilling af tilpasningsevne og effektivitet (Patel et al., 2011).
Excimer -lasere til brede båndgapmaterialer
Excimer-lasere, der arbejder ved en UV-bølgelængde, er velegnede til behandling af bredbåndgap-materialer som glas og carbonfiberforstærket polymer (CFRP), hvilket tilbyder høj præcision og minimal termisk påvirkning (Kobayashi et al., 2017).
ND: YAG -lasere til industrielle applikationer
ND: YAG -lasere, med deres tilpasningsevne med hensyn til bølgelængdeindstilling, bruges i en lang række applikationer. Deres evne til at operere på både 1064 nm og 532 nm giver mulighed for fleksibilitet i behandlingen af forskellige materialer. For eksempel er 1064 nm-bølgelængden ideel til dyb gravering på metaller, mens den 532 nm bølgelængde giver overfladegravering af høj kvalitet på plast og overtrukne metaller. (Moon et al., 1999).
→ Relaterede produkter :CW-diode-pumpet faststof-laser med 1064nm bølgelængde
Laser svejsning med høj effekt
Lasere med bølgelængder tæt på 1000 nm, der har god strålekvalitet og høj effekt, bruges i nøglehulslaser svejsning til metaller. Disse lasere fordamper og smelter materialer effektivt og producerer svejsninger af høj kvalitet (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integration af laserbehandling med andre teknologier
Integrationen af laserbehandling med andre fremstillingsteknologier, såsom beklædning og fræsning, har ført til mere effektive og alsidige produktionssystemer. Denne integration er især fordelagtig i brancher som værktøj og diefremstilling og motorreparation (Nowotny et al., 2010).
Laserbehandling i nye felter
Anvendelsen af laserteknologi strækker sig til nye felter som halvleder, display og tynde filmindustrier, der tilbyder nye muligheder og forbedring af materialegenskaber, produktpræcision og enhedsydelse (Hwang et al., 2022).
Fremtidige tendenser inden for laserforarbejdning
Den fremtidige udvikling inden for laserforarbejdningsteknologi er fokuseret på nye fremstillingsteknikker, forbedring af produktkvaliteter, tekniske integrerede multimateriale komponenter og forbedring af økonomiske og proceduremæssige fordele. Dette inkluderer laser hurtig fremstilling af strukturer med kontrolleret porøsitet, hybrid svejsning og laserprofilskæring af metalplader (Kukreja et al., 2013).
Laserbehandlingsteknologi med sine forskellige applikationer og kontinuerlige innovationer former fremtiden for fremstilling og materialebehandling. Dens alsidighed og præcision gør det til et uundværligt værktøj i forskellige brancher, der skubber grænserne for traditionelle produktionsmetoder.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). Metode til foreløbig estimering af den kritiske effekttæthed i laser teknologiske processer.MILJØ. Teknologier. Ressourcer. Forløb af den internationale videnskabelige og praktiske konference. Forbindelse
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Højhastighedsfremstilling af laserdoping-selektive emitter-solceller ved anvendelse af 532nm kontinuerlig bølge (CW) og modelocked kvasi-CW-laserkilder.Forbindelse
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV højeffektlaserebehandling til glas og CFRP.Forbindelse
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Effektiv intracavitetsfrekvens, der er fordoblet fra en diffus reflektortype-diode-side-pumpet ND: YAG-laser ved hjælp af en KTP-krystal.Forbindelse
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Egenskaberne ved svejsning med høj effekt fiber.Proceedings of Institution of Mechanical Engineers, Del C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Forbindelse
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Introduktion til laserassisteret fabrikation af materialer.Forbindelse
Gong, S. (2012). Undersøgelser og anvendelser af avanceret laserbehandlingsteknologi.Forbindelse
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Udvikling af en laserproduktionstestbed og database til laser-materiale-behandling.Gennemgangen af laserteknik, 45, 565-570.Forbindelse
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Fremskridt inden for overvågningsteknologi i situ til laserbehandling.Scientia Sinica Physica, Mechanica & Astronomica. Forbindelse
Sun, H., & Flores, K. (2010). Mikrostrukturel analyse af en laserbehandlet ZR-baseret bulk metallisk glas.Metallurgiske og materialetransaktioner a. Forbindelse
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Integreret lasercelle til kombineret laserbeklædning og fræsning.Assembly Automation, 30(1), 36-38.Forbindelse
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, Bt (2013). Emerging Laser Materials Processing Techniques til fremtidige industrielle applikationer.Forbindelse
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Emerging laserassisterede vakuumprocesser til ultra-præcision, højudbyttefremstilling.Nanoskala. Forbindelse
Posttid: Jan-18-2024