त्वरित पोस्टसाठी आमच्या सोशल मीडियाची सदस्यता घ्या.
उत्पादनातील लेसर प्रक्रियेचा परिचय
लेसर प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा जलद विकास झाला आहे आणि ते एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर विविध क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. प्रदूषण आणि साहित्याचा वापर कमी करताना उत्पादनाची गुणवत्ता, कामगार उत्पादकता आणि ऑटोमेशन सुधारण्यात ते महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते (गोंग, २०१२).
धातू आणि धातू नसलेल्या पदार्थांमध्ये लेसर प्रक्रिया
गेल्या दशकात लेसर प्रक्रियेचा प्राथमिक वापर धातूच्या साहित्यांमध्ये झाला आहे, ज्यामध्ये कटिंग, वेल्डिंग आणि क्लॅडिंग यांचा समावेश आहे. तथापि, हे क्षेत्र कापड, काच, प्लास्टिक, पॉलिमर आणि सिरेमिक सारख्या धातू नसलेल्या साहित्यांमध्ये विस्तारत आहे. या प्रत्येक साहित्यामुळे विविध उद्योगांमध्ये संधी उपलब्ध होतात, जरी त्यांच्याकडे आधीच स्थापित प्रक्रिया तंत्रे आहेत (युमोटो एट अल., २०१७).
काचेच्या लेसर प्रक्रियेतील आव्हाने आणि नवोपक्रम
ऑटोमोटिव्ह, बांधकाम आणि इलेक्ट्रॉनिक्स सारख्या उद्योगांमध्ये व्यापक अनुप्रयोगांसह, काच लेसर प्रक्रियेसाठी एक महत्त्वपूर्ण क्षेत्र दर्शवते. पारंपारिक काच कापण्याच्या पद्धती, ज्यामध्ये कठीण मिश्रधातू किंवा हिऱ्याची साधने असतात, कमी कार्यक्षमता आणि खडबडीत कडांमुळे मर्यादित असतात. याउलट, लेसर कटिंग अधिक कार्यक्षम आणि अचूक पर्याय देते. हे विशेषतः स्मार्टफोन उत्पादनासारख्या उद्योगांमध्ये स्पष्ट आहे, जिथे कॅमेरा लेन्स कव्हर आणि मोठ्या डिस्प्ले स्क्रीनसाठी लेसर कटिंगचा वापर केला जातो (डिंग एट अल., २०१९).
उच्च-मूल्याच्या काचेच्या प्रकारांची लेसर प्रक्रिया
ऑप्टिकल ग्लास, क्वार्ट्ज ग्लास आणि नीलमणी ग्लास यासारख्या वेगवेगळ्या प्रकारच्या काचेच्या ठिसूळ स्वरूपामुळे त्यांच्यासमोर अद्वितीय आव्हाने उभी राहतात. तथापि, फेमटोसेकंद लेसर एचिंगसारख्या प्रगत लेसर तंत्रांमुळे या पदार्थांची अचूक प्रक्रिया करणे शक्य झाले आहे (सन अँड फ्लोरेस, २०१०).
लेसर तंत्रज्ञान प्रक्रियांवर तरंगलांबीचा प्रभाव
लेसरची तरंगलांबी प्रक्रियेवर लक्षणीय परिणाम करते, विशेषतः स्ट्रक्चरल स्टीलसारख्या पदार्थांसाठी. अल्ट्राव्हायोलेट, दृश्यमान, जवळ आणि दूरच्या इन्फ्रारेड भागात उत्सर्जित होणाऱ्या लेसरचे वितळणे आणि बाष्पीभवनासाठी त्यांच्या महत्त्वपूर्ण शक्ती घनतेसाठी विश्लेषण केले गेले आहे (लाझोव्ह, अँजेलोव्ह, आणि टेरुमनीक्स, २०१९).
तरंगलांबींवर आधारित विविध अनुप्रयोग
लेसर तरंगलांबीची निवड अनियंत्रित नसून ती सामग्रीच्या गुणधर्मांवर आणि इच्छित परिणामावर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, यूव्ही लेसर (कमी तरंगलांबी असलेले) अचूक खोदकाम आणि मायक्रोमशीनिंगसाठी उत्कृष्ट आहेत, कारण ते बारीक तपशील तयार करू शकतात. यामुळे ते सेमीकंडक्टर आणि मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगांसाठी आदर्श बनतात. याउलट, इन्फ्रारेड लेसर त्यांच्या खोलवर प्रवेश करण्याच्या क्षमतेमुळे जाड मटेरियल प्रक्रियेसाठी अधिक कार्यक्षम असतात, ज्यामुळे ते जड औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनतात. (मजुमदार आणि मन्ना, २०१३). त्याचप्रमाणे, सामान्यतः ५३२ एनएमच्या तरंगलांबीवर कार्यरत असलेले हिरवे लेसर, कमीत कमी थर्मल इम्पॅक्टसह उच्च अचूकता आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये त्यांचे स्थान शोधतात. सर्किट पॅटर्निंगसारख्या कामांसाठी, फोटोकोग्युलेशनसारख्या प्रक्रियांसाठी वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये आणि सौर पेशींच्या निर्मितीसाठी अक्षय ऊर्जा क्षेत्रात ते विशेषतः मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्समध्ये प्रभावी आहेत. हिरव्या लेसरची अद्वितीय तरंगलांबी त्यांना प्लास्टिक आणि धातूंसह विविध सामग्री चिन्हांकित करण्यासाठी आणि खोदकाम करण्यासाठी देखील योग्य बनवते, जिथे उच्च कॉन्ट्रास्ट आणि किमान पृष्ठभागाचे नुकसान हवे असते. हिरव्या लेसरची ही अनुकूलता लेसर तंत्रज्ञानामध्ये तरंगलांबी निवडीचे महत्त्व अधोरेखित करते, विशिष्ट सामग्री आणि अनुप्रयोगांसाठी इष्टतम परिणाम सुनिश्चित करते.
द५२५nm हिरवा लेसरहे एक विशिष्ट प्रकारचे लेसर तंत्रज्ञान आहे जे 525 नॅनोमीटरच्या तरंगलांबीवर त्याच्या विशिष्ट हिरव्या प्रकाश उत्सर्जनाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. या तरंगलांबीवरील हिरव्या लेसर रेटिनल फोटोकोएग्युलेशनमध्ये अनुप्रयोग शोधतात, जिथे त्यांची उच्च शक्ती आणि अचूकता फायदेशीर असते. ते मटेरियल प्रक्रियेत देखील संभाव्यतः उपयुक्त आहेत, विशेषतः अशा क्षेत्रात जिथे अचूक आणि किमान थर्मल इम्पॅक्ट प्रक्रियेची आवश्यकता असते..५२४-५३२ एनएम वर जास्त तरंगलांबी असलेल्या सी-प्लेन GaN सब्सट्रेटवर हिरव्या लेसर डायोडचा विकास लेसर तंत्रज्ञानातील एक महत्त्वपूर्ण प्रगती आहे. विशिष्ट तरंगलांबी वैशिष्ट्यांची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी हा विकास महत्त्वपूर्ण आहे.
सतत लाटा आणि मोडलॉक केलेले लेसर स्रोत
लेसर डोपिंग निवडक उत्सर्जक सौर पेशींसाठी, निअर-इन्फ्रारेड (NIR), ५३२ एनएम वर हिरवा आणि ३५५ एनएम वर अल्ट्राव्हायोलेट (UV) सारख्या विविध तरंगलांबींवर सतत तरंग (CW) आणि मोडलॉक केलेले क्वासी-CW लेसर स्रोत विचारात घेतले जातात. उत्पादन अनुकूलता आणि कार्यक्षमतेवर वेगवेगळ्या तरंगलांबींचे परिणाम होतात (पटेल आणि इतर, २०११).
वाइड बँड गॅप मटेरियलसाठी एक्सायमर लेसर
अतिनील तरंगलांबीवर कार्यरत असलेले एक्सायमर लेसर, काच आणि कार्बन फायबर-प्रबलित पॉलिमर (CFRP) सारख्या विस्तृत-बँडगॅप सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहेत, जे उच्च अचूकता आणि किमान थर्मल प्रभाव देतात (कोबायाशी आणि इतर, २०१७).
औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी Nd:YAG लेसर
Nd:YAG लेसर, तरंगलांबी ट्युनिंगच्या बाबतीत त्यांच्या अनुकूलतेसह, विविध अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात. 1064 nm आणि 532 nm दोन्हीवर कार्य करण्याची त्यांची क्षमता वेगवेगळ्या सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यात लवचिकता प्रदान करते. उदाहरणार्थ, 1064 nm तरंगलांबी धातूंवर खोल खोदकाम करण्यासाठी आदर्श आहे, तर 532 nm तरंगलांबी प्लास्टिक आणि लेपित धातूंवर उच्च-गुणवत्तेची पृष्ठभाग खोदकाम प्रदान करते. (मून एट अल., 1999).
→संबंधित उत्पादने:१०६४nm तरंगलांबीसह CW डायोड-पंप केलेला सॉलिड-स्टेट लेसर
हाय पॉवर फायबर लेसर वेल्डिंग
१००० एनएमच्या जवळ तरंगलांबी असलेले, चांगल्या बीम दर्जाचे आणि उच्च शक्ती असलेले लेसर धातूंसाठी कीहोल लेसर वेल्डिंगमध्ये वापरले जातात. हे लेसर कार्यक्षमतेने पदार्थांचे बाष्पीभवन करतात आणि वितळवतात, ज्यामुळे उच्च-गुणवत्तेचे वेल्ड तयार होतात (सॅल्मिनेन, पिली, आणि पर्टोनेन, २०१०).
इतर तंत्रज्ञानासह लेसर प्रक्रियेचे एकत्रीकरण
लेसर प्रक्रियेचे क्लॅडिंग आणि मिलिंग सारख्या इतर उत्पादन तंत्रज्ञानासह एकत्रीकरण केल्याने अधिक कार्यक्षम आणि बहुमुखी उत्पादन प्रणाली निर्माण झाल्या आहेत. हे एकत्रीकरण विशेषतः टूल्स आणि डाय मॅन्युफॅक्चरिंग आणि इंजिन दुरुस्तीसारख्या उद्योगांमध्ये फायदेशीर आहे (नोवॉटनी एट अल., २०१०).
उदयोन्मुख क्षेत्रात लेसर प्रक्रिया
लेसर तंत्रज्ञानाचा वापर सेमीकंडक्टर, डिस्प्ले आणि थिन फिल्म इंडस्ट्रीज सारख्या उदयोन्मुख क्षेत्रांमध्ये विस्तारित आहे, नवीन क्षमता प्रदान करतो आणि मटेरियल गुणधर्म, उत्पादनाची अचूकता आणि उपकरणाची कार्यक्षमता सुधारतो (ह्वांग एट अल., २०२२).
लेसर प्रक्रियेतील भविष्यातील ट्रेंड
लेसर प्रक्रिया तंत्रज्ञानातील भविष्यातील विकास नवीन फॅब्रिकेशन तंत्रांवर, उत्पादनाच्या गुणवत्तेत सुधारणा करण्यावर, एकात्मिक बहु-मटेरियल घटकांचे अभियांत्रिकी आणि आर्थिक आणि प्रक्रियात्मक फायदे वाढविण्यावर केंद्रित आहेत. यामध्ये नियंत्रित पोरोसिटीसह संरचनांचे लेसर जलद उत्पादन, हायब्रिड वेल्डिंग आणि धातूच्या पत्र्यांचे लेसर प्रोफाइल कटिंग यांचा समावेश आहे (कुकरेजा आणि इतर, २०१३).
लेसर प्रक्रिया तंत्रज्ञान, त्याच्या विविध अनुप्रयोगांसह आणि सतत नवोपक्रमांसह, उत्पादन आणि साहित्य प्रक्रियेचे भविष्य घडवत आहे. त्याची बहुमुखी प्रतिभा आणि अचूकता पारंपारिक उत्पादन पद्धतींच्या सीमा ओलांडून विविध उद्योगांमध्ये ते एक अपरिहार्य साधन बनवते.
लाझोव्ह, एल., अँजेलोव्ह, एन., आणि टेरुमनीक्स, ई. (२०१९). लेसर तंत्रज्ञान प्रक्रियांमध्ये गंभीर शक्ती घनतेच्या प्राथमिक मूल्यांकनाची पद्धत.पर्यावरण. तंत्रज्ञान. संसाधने. आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक आणि व्यावहारिक परिषदेची कार्यवाही. लिंक
पटेल, आर., वेनहॅम, एस., तजाहजोनो, बी., हल्लाम, बी., सुगियान्टो, ए., आणि बोवात्सेक, जे. (२०११). ५३२nm सतत लाट (CW) आणि मोडलॉक केलेले क्वासी-CW लेसर स्रोत वापरून लेसर डोपिंग निवडक उत्सर्जक सौर पेशींचे हाय-स्पीड फॅब्रिकेशन.लिंक
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). काच आणि CFRP साठी DUV उच्च पॉवर लेसर प्रक्रिया.लिंक
मून, एच., यी, जे., री, वाय., चा, बी., ली, जे., आणि किम, के.-एस. (१९९९). केटीपी क्रिस्टल वापरून डिफ्यूसिव्ह रिफ्लेक्टर-टाइप डायोड साइड-पंप केलेल्या एनडी:वायएजी लेसरमधून कार्यक्षम इंट्राकॅव्हिटी फ्रिक्वेन्सी दुप्पट करणे.लिंक
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). हाय पॉवर फायबर लेसर वेल्डिंगची वैशिष्ट्ये.इन्स्टिट्यूशन ऑफ मेकॅनिकल इंजिनिअर्सची कार्यवाही, भाग क: जर्नल ऑफ मेकॅनिकल इंजिनिअरिंग सायन्स, २२४, १०१९-१०२९.लिंक
मजुमदार, जे., आणि मन्ना, आय. (२०१३). लेसर असिस्टेड फॅब्रिकेशन ऑफ मटेरियलचा परिचय.लिंक
गॉन्ग, एस. (२०१२). प्रगत लेसर प्रक्रिया तंत्रज्ञानाची तपासणी आणि अनुप्रयोग.लिंक
युमोटो, जे., टोरिझुका, के., आणि कुरोडा, आर. (२०१७). लेसर-मटेरियल प्रक्रियेसाठी लेसर-मॅन्युफॅक्चरिंग टेस्ट बेड आणि डेटाबेसचा विकास.लेसर अभियांत्रिकीचा आढावा, ४५, ५६५-५७०.लिंक
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). लेसर प्रक्रियेसाठी इन-सीटू मॉनिटरिंग तंत्रज्ञानामध्ये प्रगती.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. लिंक
सन, एच., आणि फ्लोरेस, के. (२०१०). लेसर-प्रक्रिया केलेल्या झेडआर-आधारित बल्क मेटॅलिक ग्लासचे सूक्ष्म संरचनात्मक विश्लेषण.धातुकर्म आणि साहित्य व्यवहार अ. लिंक
नोवोटनी, एस., मुएन्स्टर, आर., शारेक, एस., आणि बेयर, ई. (२०१०). एकत्रित लेसर क्लॅडिंग आणि मिलिंगसाठी एकात्मिक लेसर सेल.असेंब्ली ऑटोमेशन, ३०(१), ३६-३८.लिंक
कुकरेजा, एलएम, कौल, आर., पॉल, सी., गणेश, पी., आणि राव, बीटी (२०१३). भविष्यातील औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी उदयोन्मुख लेसर मटेरियल प्रोसेसिंग तंत्रे.लिंक
ह्वांग, ई., चोई, जे., आणि हाँग, एस. (२०२२). अति-परिशुद्धता, उच्च-उत्पन्न उत्पादनासाठी उदयोन्मुख लेसर-सहाय्यित व्हॅक्यूम प्रक्रिया.नॅनोस्केल. लिंक
पोस्ट वेळ: जानेवारी-१८-२०२४