Stækkandi hlutverk leysirvinnslu í málmum, gleri og víðar

Gerast áskrifandi að samfélagsmiðlum okkar fyrir skjóta færslu

Kynning á leysivinnslu í framleiðslu

Laservinnslutækni hefur upplifað öra þróun og er mikið notuð á ýmsum sviðum, svo sem í geimferðum, bifreiðum, rafeindatækni og fleira. Það gegnir mikilvægu hlutverki við að bæta vörugæði, framleiðni vinnuafls og sjálfvirkni, en dregur úr mengun og efnisnotkun (Gong, 2012).

Laservinnsla í málmi og efnum sem ekki eru úr málmi

Aðalnotkun leysirvinnslu á síðasta áratug hefur verið í málmefnum, þar með talið skurði, suðu og klæðningu. Hins vegar er sviðið að stækka í efni sem ekki eru úr málmi eins og vefnaðarvöru, gler, plast, fjölliður og keramik. Hvert þessara efna opnar tækifæri í ýmsum atvinnugreinum, þó að þau hafi nú þegar staðlaða vinnslutækni (Yumoto o.fl., 2017).

Áskoranir og nýjungar í leysivinnslu á gleri

Gler, með víðtæka notkun þess í atvinnugreinum eins og bifreiðum, byggingariðnaði og rafeindatækni, táknar mikilvægt svæði fyrir laservinnslu. Hefðbundnar glerskurðaraðferðir, sem fela í sér hörð álfelgur eða demantarverkfæri, takmarkast af lítilli skilvirkni og grófum brúnum. Aftur á móti býður leysiskurður upp á skilvirkari og nákvæmari valkost. Þetta er sérstaklega áberandi í atvinnugreinum eins og snjallsímaframleiðslu, þar sem laserskurður er notaður fyrir myndavélarlinsuhlífar og stóra skjáskjáa (Ding o.fl., 2019).

Laservinnsla á hágæða glergerðum

Mismunandi gerðir af gleri, eins og sjóngleri, kvarsgleri og safírgleri, bjóða upp á einstaka áskoranir vegna brothætts eðlis. Hins vegar hefur háþróuð leysitækni eins og femtósekúndu leysiræting gert nákvæma vinnslu þessara efna kleift (Sun & Flores, 2010).

Áhrif bylgjulengdar á leysitækniferla

Bylgjulengd leysisins hefur veruleg áhrif á ferlið, sérstaklega fyrir efni eins og burðarstál. Leysar sem senda frá sér á útfjólubláum, sýnilegum, nærri og fjarlægum innrauðum svæðum hafa verið greindir með tilliti til mikilvægrar aflþéttleika þeirra fyrir bráðnun og uppgufun (Lazov, Angelov og Teirumnieks, 2019).

Fjölbreytt forrit byggt á bylgjulengdum

Val á bylgjulengd leysir er ekki handahófskennt en er mjög háð eiginleikum efnisins og æskilegri útkomu. Til dæmis eru UV leysir (með styttri bylgjulengdum) frábærir fyrir nákvæmni leturgröftur og örvinnslu, þar sem þeir geta framleitt fínni smáatriði. Þetta gerir þau tilvalin fyrir hálfleiðara- og örrafeindaiðnaðinn. Aftur á móti eru innrauðir leysir skilvirkari fyrir þykkari efnisvinnslu vegna dýpri skarpskyggni þeirra, sem gerir þá hentuga fyrir þungaiðnað. (Majumdar & Manna, 2013). Á sama hátt finna grænir leysir, venjulega við bylgjulengd 532 nm, sess í forritum sem krefjast mikillar nákvæmni með lágmarks hitaáhrifum. Þær eru sérstaklega áhrifaríkar í öreindatækni fyrir verkefni eins og hringrásarmynstur, í læknisfræðilegum aðgerðum eins og ljósstorknun og í endurnýjanlegri orkugeiranum fyrir sólarselluframleiðslu. Einstök bylgjulengd grænna leysira gerir þá einnig hentuga til að merkja og grafa fjölbreytt efni, þar á meðal plast og málma, þar sem óskað er eftir mikilli birtuskilum og lágmarks yfirborðsskemmdum. Þessi aðlögunarhæfni grænna leysigeisla undirstrikar mikilvægi bylgjulengdarvals í leysitækni, sem tryggir hámarksárangur fyrir tiltekin efni og notkun.

The525nm grænn leysirer sérstök tegund leysitækni sem einkennist af greinilegri losun græns ljóss við bylgjulengdina 525 nanómetrar. Grænir leysir á þessari bylgjulengd finna sér notkun í sjónhimnuljósþynningu, þar sem mikill kraftur þeirra og nákvæmni er gagnleg. Þeir eru einnig hugsanlega gagnlegir í efnisvinnslu, sérstaklega á sviðum sem krefjast nákvæmrar og lágmarks hitauppstreymisvinnslu.Þróun grænna leysidíóða á c-plana GaN hvarfefni í átt að lengri bylgjulengdum við 524–532 nm markar verulega framfarir í leysitækni. Þessi þróun er mikilvæg fyrir forrit sem krefjast sérstakra bylgjulengdaeiginleika

Continuous Wave og Modellocked Laser Sources

Samfelld bylgja (CW) og módellokaðir hálf-CW leysigjafar á ýmsum bylgjulengdum eins og nær-innrauður (NIR) við 1064 nm, grænn við 532 nm og útfjólubláa (UV) við 355 nm eru teknar til greina fyrir leysigeislaeyðandi sértækar sólarsellur. Mismunandi bylgjulengdir hafa þýðingu fyrir aðlögunarhæfni og skilvirkni framleiðslu (Patel o.fl., 2011).

Excimer leysir fyrir Wide Band Gap efni

Excimer leysir, sem starfa á UV-bylgjulengd, eru hentugir til að vinna úr efnum með breitt bandbil eins og gler og koltrefjastyrkta fjölliðu (CFRP), sem býður upp á mikla nákvæmni og lágmarks hitauppstreymi (Kobayashi o.fl., 2017).

Nd:YAG leysir fyrir iðnaðarnotkun

Nd:YAG leysir, með aðlögunarhæfni þeirra hvað varðar bylgjulengdarstillingu, eru notaðir í fjölmörgum forritum. Hæfni þeirra til að starfa við bæði 1064 nm og 532 nm gerir sveigjanleika í vinnslu mismunandi efna. Til dæmis er 1064 nm bylgjulengdin tilvalin til að grafa djúpt á málma, en 532 nm bylgjulengdin veitir hágæða yfirborðs leturgröftur á plasti og húðuðum málmum.(Moon o.fl., 1999).

→ Tengdar vörur:CW Diode-dælt solid-state leysir með 1064nm bylgjulengd

High Power Fiber Laser Welding

Leysarar með bylgjulengd nálægt 1000 nm, sem búa yfir góðum geislagæðum og miklu afli, eru notaðir við skráargatsleysissuðu fyrir málma. Þessir leysir gufa upp og bræða efni á skilvirkan hátt og framleiða hágæða suðu (Salminen, Piili og Purtonen, 2010).

Samþætting leysirvinnslu við aðra tækni

Samþætting leysirvinnslu við aðra framleiðslutækni, svo sem klæðningu og mölun, hefur leitt til skilvirkari og fjölhæfari framleiðslukerfa. Þessi samþætting er sérstaklega gagnleg í atvinnugreinum eins og verkfæra- og mótaframleiðslu og vélaviðgerðum (Nowotny o.fl., 2010).

Laservinnsla á nýjum sviðum

Notkun leysitækni nær til nýrra sviða eins og hálfleiðara, skjás og þunnfilmuiðnaðar, sem býður upp á nýja möguleika og bætir efniseiginleika, nákvæmni vöru og frammistöðu tækja (Hwang o.fl., 2022).

Framtíðarstraumar í laservinnslu

Framtíðarþróun í leysivinnslutækni beinist að nýrri framleiðslutækni, bættri vörueiginleikum, verkfræðilegum samþættum fjölefnaíhlutum og aukinni efnahagslegum og verklagslegum ávinningi. Þetta felur í sér hraðvirka leysiframleiðslu á mannvirkjum með stýrðri gropleika, blendingssuðu og leysisniðskurð á málmplötum (Kukreja o.fl., 2013).

Laservinnslutækni, með fjölbreyttu notkunargildi hennar og stöðugum nýjungum, er að móta framtíð framleiðslu og efnisvinnslu. Fjölhæfni hans og nákvæmni gerir það að ómissandi tæki í ýmsum atvinnugreinum, sem þrýstir á mörk hefðbundinna framleiðsluaðferða.

Lazov, L., Angelov, N. og Teirumnieks, E. (2019). AÐFERÐ FYRIR bráðabirgðamati á mikilvægum aflþéttleika í LASER TÆKNIFERLUM.UMHVERFIÐ. TÆKNI. Auðlindir. Fundargerðir alþjóðlegu vísinda- og verklegrar ráðstefnu. Tengill
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A. og Bovatsek, J. (2011). Háhraðaframleiðsla á sértækum sólfrumum með leysilyfjanotkun með því að nota 532nm samfellda bylgju (CW) og Modellocked Quasi-CW leysigjafa.Tengill
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J. og Mizoguchi, H. (2017). DUV hákrafts leysirvinnsla fyrir gler og CFRP.Tengill
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Skilvirk innanhola tíðni tvöföldun frá dreifandi endurskinsgerð díóða hlið-dælt Nd:YAG leysir með KTP kristal.Tengill
Salminen, A., Piili, H. og Purtonen, T. (2010). Eiginleikar leysisuðu með miklum krafti í trefjum.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Tengill
Majumdar, J. og Manna, I. (2013). Kynning á leysistýrðri framleiðslu á efnum.Tengill
Gong, S. (2012). Rannsóknir og beiting háþróaðrar leysivinnslutækni.Tengill
Yumoto, J., Torizuka, K. og Kuroda, R. (2017). Þróun prófunarbeðs fyrir leysiframleiðslu og gagnagrunn fyrir leysiefnisvinnslu.Endurskoðun leysiverkfræði, 45565-570.Tengill
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). Framfarir í vöktunartækni á staðnum fyrir laservinnslu.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. Tengill
Sun, H. og Flores, K. (2010). Örbyggingargreining á leysiunnnu Zr-undirstaða magni málmgleri.Málmvinnslu- og efnisviðskipti A. Tengill
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S. og Beyer, E. (2010). Innbyggt leysirsel fyrir sameinaða leysiklæðningu og fræsun.Sjálfvirkni samsetningar, 30(1), 36-38.Tengill
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Vaxandi vinnsluaðferðir fyrir leysiefni fyrir framtíðar iðnaðarnotkun.Tengill
Hwang, E., Choi, J. og Hong, S. (2022). Nýkomnir leysistýrðir tómarúmsferlar fyrir ofurnákvæma, afkastamikla framleiðslu.Nanóskala. Tengill

 

Tengdar fréttir
>> Tengt efni

Birtingartími: 18-jan-2024