Նորություններ - Լազերային մշակում մետաղների, ապակու և այլուր

Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական ցանցերին՝ արագ հրապարակումներ կատարելու համար

Լազերային մշակման ներածություն արտադրության մեջ

Լազերային մշակման տեխնոլոգիան արագ զարգացում է ապրել և լայնորեն կիրառվում է տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական արդյունաբերությունը, ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը, էլեկտրոնիկան և այլն: Այն զգալի դեր է խաղում արտադրանքի որակի, աշխատանքի արտադրողականության և ավտոմատացման բարելավման գործում՝ միաժամանակ նվազեցնելով աղտոտվածությունը և նյութերի սպառումը (Գոնգ, 2012):

Լազերային մշակում մետաղական և ոչ մետաղական նյութերում

Վերջին տասնամյակում լազերային մշակման հիմնական կիրառումը եղել է մետաղական նյութերում, ներառյալ կտրումը, եռակցումը և ծածկույթը: Այնուամենայնիվ, ոլորտը ընդլայնվում է ոչ մետաղական նյութերի, ինչպիսիք են տեքստիլը, ապակին, պլաստմասսան, պոլիմերները և կերամիկան: Այս նյութերից յուրաքանչյուրը հնարավորություններ է բացում տարբեր ոլորտներում, չնայած դրանք արդեն իսկ ունեն մշակման հաստատված տեխնիկա (Յումոտո և այլք, 2017):

Լազերային ապակու մշակման մարտահրավերներն ու նորարարությունները

Ապակին, որն ունի լայն կիրառություն այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային, շինարարական և էլեկտրոնիկական արդյունաբերությունները, ներկայացնում է լազերային մշակման նշանակալի ոլորտ: Ավանդական ապակու կտրման մեթոդները, որոնք ներառում են կոշտ համաձուլվածքներ կամ ադամանդե գործիքներ, սահմանափակված են ցածր արդյունավետությամբ և կոպիտ եզրերով: Ի տարբերություն դրա, լազերային կտրումը առաջարկում է ավելի արդյունավետ և ճշգրիտ այլընտրանք: Սա հատկապես ակնհայտ է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսին է սմարթֆոնների արտադրությունը, որտեղ լազերային կտրումն օգտագործվում է տեսախցիկի օբյեկտիվների պատյանների և մեծ էկրանների համար (Դինգ և այլք, 2019):

Բարձրարժեք ապակու տեսակների լազերային մշակում

Ապակու տարբեր տեսակները, ինչպիսիք են օպտիկական ապակին, քվարցային ապակին և շափյուղային ապակին, իրենց փխրունության պատճառով ներկայացնում են յուրահատուկ մարտահրավերներ: Այնուամենայնիվ, առաջադեմ լազերային տեխնիկան, ինչպիսին է ֆեմտովայրկյանային լազերային փորագրությունը, հնարավորություն են տվել այս նյութերի ճշգրիտ մշակում կատարել (Sun & Flores, 2010):

Ալիքի երկարության ազդեցությունը լազերային տեխնոլոգիական գործընթացների վրա

Լազերի ալիքի երկարությունը զգալիորեն ազդում է գործընթացի վրա, հատկապես այնպիսի նյութերի դեպքում, ինչպիսին է կառուցվածքային պողպատը: Ուլտրամանուշակագույն, տեսանելի, մոտ և հեռավոր ինֆրակարմիր տիրույթներում ճառագայթող լազերները վերլուծվել են հալման և գոլորշիացման համար իրենց կրիտիկական հզորության խտության համար (Լազով, Անգելով և Թեյրումնիեկս, 2019):

Ալիքի երկարությունների վրա հիմնված բազմազան կիրառություններ

Լազերի ալիքի երկարության ընտրությունը կամայական չէ, այլ մեծապես կախված է նյութի հատկություններից և ցանկալի արդյունքից: Օրինակ, ուլտրամանուշակագույն լազերները (կարճ ալիքի երկարությամբ) հիանալի են ճշգրիտ փորագրության և միկրոմեքենայացման համար, քանի որ դրանք կարող են ստանալ ավելի նուրբ մանրամասներ: Սա դրանք իդեալական է դարձնում կիսահաղորդչային և միկրոէլեկտրոնիկայի արդյունաբերության համար: Ի տարբերություն դրա, ինֆրակարմիր լազերները ավելի արդյունավետ են ավելի հաստ նյութերի մշակման համար՝ իրենց ավելի խորը ներթափանցման հնարավորությունների շնորհիվ, ինչը դրանք հարմար է դարձնում ծանր արդյունաբերական կիրառությունների համար (Մաջումդար և Մաննա, 2013): Նմանապես, կանաչ լազերները, որոնք սովորաբար գործում են 532 նմ ալիքի երկարությամբ, իրենց տեղը գտնում են այնպիսի կիրառություններում, որոնք պահանջում են բարձր ճշգրտություն՝ նվազագույն ջերմային ազդեցությամբ: Դրանք հատկապես արդյունավետ են միկրոէլեկտրոնիկայում՝ այնպիսի խնդիրների համար, ինչպիսիք են սխեմաների նախշերի ստեղծումը, բժշկական կիրառություններում՝ այնպիսի ընթացակարգերի համար, ինչպիսին է ֆոտոկոագուլյացիան, և վերականգնվող էներգիայի ոլորտում՝ արևային մարտկոցների արտադրության համար: Կանաչ լազերների եզակի ալիքի երկարությունը դրանք նաև հարմար է դարձնում տարբեր նյութերի, այդ թվում՝ պլաստմասսաների և մետաղների նշագրման և փորագրման համար, որտեղ ցանկալի է բարձր հակադրություն և նվազագույն մակերեսային վնաս: Կանաչ լազերների այս հարմարվողականությունը ընդգծում է ալիքի երկարության ընտրության կարևորությունը լազերային տեխնոլոգիայում՝ ապահովելով օպտիմալ արդյունքներ որոշակի նյութերի և կիրառությունների համար:

The525 նմ կանաչ լազերլազերային տեխնոլոգիայի յուրահատուկ տեսակ է, որը բնութագրվում է 525 նանոմետր ալիքի երկարությամբ իր հստակ կանաչ լույսի ճառագայթմամբ: Այս ալիքի երկարությամբ կանաչ լազերները կիրառություն են գտնում ցանցաթաղանթի ֆոտոկոագուլյացիայի մեջ, որտեղ դրանց բարձր հզորությունն ու ճշգրտությունը օգտակար են: Դրանք նաև պոտենցիալ օգտակար են նյութերի մշակման մեջ, մասնավորապես այն ոլորտներում, որոնք պահանջում են ճշգրիտ և նվազագույն ջերմային ազդեցության մշակում:.Կանաչ լազերային դիոդների մշակումը c-հարթության GaN հիմքի վրա՝ 524–532 նմ-ում ավելի երկար ալիքի երկարությունների ուղղությամբ, լազերային տեխնոլոգիայի զգալի առաջընթաց է նշանավորում։ Այս զարգացումը կարևոր է ալիքի երկարության որոշակի բնութագրեր պահանջող կիրառությունների համար։

Անընդհատ ալիքային և մոդելավորված լազերային աղբյուրներ

Լազերային լեգիրման ընտրողական ճառագայթիչով արևային մարտկոցների համար դիտարկվում են անընդհատ ալիքային (CW) և մոդելավորված կիսա-CW լազերային աղբյուրներ՝ տարբեր ալիքի երկարություններով, ինչպիսիք են մոտ-ինֆրակարմիր (NIR)-ը 1064 նմ-ում, կանաչը՝ 532 նմ-ում և ուլտրամանուշակագույն (UV)-ը 355 նմ-ում: Տարբեր ալիքի երկարություններն ազդեցություն ունեն արտադրության հարմարվողականության և արդյունավետության վրա (Patel et al., 2011):

Էքսիմերային լազերներ լայն արգելակային նյութերի համար

Ուլտրամանուշակագույն ալիքի երկարությամբ գործող էքսիմերային լազերները հարմար են լայն գոտիական բացվածք ունեցող նյութերի, ինչպիսիք են ապակին և ածխածնային մանրաթելերով ամրացված պոլիմերը (CFRP), մշակման համար՝ ապահովելով բարձր ճշգրտություն և նվազագույն ջերմային ազդեցություն (Kobayashi et al., 2017):

Nd:YAG լազերներ արդյունաբերական կիրառությունների համար

Nd:YAG լազերները, ալիքի երկարության կարգավորման առումով իրենց հարմարվողականությամբ, օգտագործվում են լայն կիրառություններում: Դրանց 1064 նմ և 532 նմ երկարություններում աշխատելու ունակությունը թույլ է տալիս ճկունություն ցուցաբերել տարբեր նյութերի մշակման գործում: Օրինակ, 1064 նմ ալիքի երկարությունը իդեալական է մետաղների վրա խորը փորագրության համար, մինչդեռ 532 նմ ալիքի երկարությունը ապահովում է բարձրորակ մակերեսային փորագրություն պլաստմասսայի և պատված մետաղների վրա (Moon et al., 1999):

→ Առնչվող ապրանքներ՝1064 նմ ալիքի երկարությամբ CW դիոդային պոմպով պինդ վիճակի լազեր

Բարձր հզորության մանրաթելային լազերային եռակցում

Մետաղների անցքային լազերային եռակցման մեջ օգտագործվում են 1000 նմ-ին մոտ ալիքի երկարությամբ լազերներ, որոնք ունեն լավ ճառագայթման որակ և բարձր հզորություն: Այս լազերները արդյունավետորեն գոլորշիացնում և հալեցնում են նյութերը՝ ստեղծելով բարձրորակ եռակցումներ (Սալմինեն, Պիլի և Պուրտոնեն, 2010):

Լազերային մշակման ինտեգրումը այլ տեխնոլոգիաների հետ

Լազերային մշակման ինտեգրումը այլ արտադրական տեխնոլոգիաների հետ, ինչպիսիք են ծածկույթը և ֆրեզավորումը, հանգեցրել է ավելի արդյունավետ և բազմակողմանի արտադրական համակարգերի ստեղծմանը: Այս ինտեգրումը հատկապես օգտակար է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են գործիքների և մատրիցների արտադրությունը և շարժիչների նորոգումը (Նովոտնի և այլք, 2010):

Լազերային մշակում զարգացող ոլորտներում

Լազերային տեխնոլոգիայի կիրառումը տարածվում է այնպիսի զարգացող ոլորտների վրա, ինչպիսիք են կիսահաղորդիչների, էկրանների և բարակ թաղանթների արդյունաբերությունը, առաջարկելով նոր հնարավորություններ և բարելավելով նյութերի հատկությունները, արտադրանքի ճշգրտությունը և սարքի աշխատանքը (Հվանգ և այլք, 2022):

Լազերային մշակման ապագա միտումները

Լազերային մշակման տեխնոլոգիայի ապագա զարգացումները կենտրոնացած են արտադրության նորարարական տեխնիկայի, արտադրանքի որակի բարելավման, ինտեգրված բազմանյութական բաղադրիչների ճարտարագիտության և տնտեսական ու ընթացակարգային օգուտների բարձրացման վրա: Սա ներառում է վերահսկվող ծակոտկենությամբ կառուցվածքների լազերային արագ արտադրություն, հիբրիդային եռակցում և մետաղական թիթեղների լազերային պրոֆիլային կտրում (Կուկրեյա և այլք, 2013):

Լազերային մշակման տեխնոլոգիան՝ իր բազմազան կիրառություններով և շարունակական նորարարություններով, ձևավորում է արտադրության և նյութերի մշակման ապագան: Դրա բազմակողմանիությունն ու ճշգրտությունը այն դարձնում են անփոխարինելի գործիք տարբեր ոլորտներում՝ ընդլայնելով ավանդական արտադրական մեթոդների սահմանները:

Լազով, Լ., Անգելով, Ն., և Տեյրումնիեկս, Ե. (2019): Լազերային տեխնոլոգիական գործընթացներում կրիտիկական հզորության խտության նախնական գնահատման մեթոդ:ՄԻՋԱՎԱՅՐ։ ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱՆԵՐ։ ՌԵՍՈՒՐՍՆԵՐ։ Միջազգային գիտական և գործնական կոնֆերանսի նյութեր. Հղում
Պատել, Ռ., Վենհեմ, Ս., Տջահջոնո, Բ., Հալլամ, Բ., Սուգիանտո, Ա., և Բովացեկ, Ջ. (2011): Լազերային լեգիրման ընտրողական ճառագայթող արևային մարտկոցների բարձր արագությամբ արտադրություն՝ օգտագործելով 532 նմ անընդհատ ալիքի (CW) և մոդելավորված կիսա-CW լազերային աղբյուրներ:Հղում
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017): DUV բարձր հզորության լազերային մշակում ապակու և CFRP-ի համար:Հղում
Մուն, Հ., Յի, Ջ., Ռի, Յ., Չա, Բ., Լի, Ջ., և Կիմ, Կ.-Ս. (1999): Խոռոչի ներսում հաճախականության արդյունավետ կրկնապատկում դիֆուզիոն ռեֆլեկտորային տիպի դիոդային կողային պոմպով Nd:YAG լազերից՝ օգտագործելով KTP բյուրեղ:Հղում
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010): Բարձր հզորության մանրաթելային լազերային եռակցման բնութագրերը.Մեխանիկական ինժեներների ինստիտուտի աշխատություններ, Մաս C. Մեխանիկական ճարտարագիտության գիտության հանդես, 224, 1019-1029։Հղում
Մաջումդար, Ջ., և Մաննա, Ի. (2013): Ներածություն նյութերի լազերային օժանդակությամբ արտադրությանը։Հղում
Գոնգ, Ս. (2012): Լազերային մշակման առաջադեմ տեխնոլոգիայի հետազոտություններ և կիրառություններ:Հղում
Յումոտո, Ջ., Տորիզուկա, Կ., և Կուրոդա, Ռ. (2017): Լազերային նյութերի մշակման համար լազերային արտադրության փորձարկման հարթակի և տվյալների բազայի մշակում:Լազերային ճարտարագիտության ակնարկ, 45, 565-570։Հղում
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019): Լազերային մշակման համար insitu մոնիտորինգի տեխնոլոգիայի առաջընթացը:SCIENTIA SINICA Ֆիզիկա, մեխանիկա և աստղագիտություն. Հղում
Սան, Հ., և Ֆլորես, Կ. (2010): Լազերային մշակմամբ Zr-ի վրա հիմնված ծավալային մետաղական ապակու միկրոկառուցվածքային վերլուծություն:Մետաղագործության և նյութերի գործարքներ Ա. Հղում
Նովոտնի, Ս., Մյունստեր, Ռ., Շարեկ, Ս., և Բեյեր, Ե. (2010): Ինտեգրված լազերային բջիջ՝ համակցված լազերային ծածկույթի և ֆրեզավորման համար:Հավաքման ավտոմատացում, 30(1), 36-38։Հղում
Կուկրեջա, ԼՄ, Կաուլ, Ռ., Պոլ, Ս., Գանեշ, Պ., և Ռաո, ԲՏ (2013): Լազերային նյութերի մշակման ի հայտ եկող տեխնիկաներ ապագա արդյունաբերական կիրառությունների համար:Հղում
Հվանգ, Է., Չոյ, Ջ., և Հոնգ, Ս. (2022): Լազերային օժանդակությամբ վակուումային գործընթացների զարգացում գերճշգրիտ, բարձր արտադրողականությամբ արտադրության համար:Նանոմասնիկ. Հղում

Առնչվող նորություններ

>> Առնչվող բովանդակություն

Լազերային մշակման ընդլայնվող դերը մետաղների, ապակու և այլ ոլորտներում