त्वरित पोस्टसाठी आमच्या सोशल मीडियाची सदस्यता घ्या
मॅन्युफॅक्चरिंगमधील लेझर प्रोसेसिंगचा परिचय
लेझर प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा वेगवान विकास झाला आहे आणि त्याचा वापर विविध क्षेत्रात, जसे की एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि बरेच काही मध्ये केला जातो. प्रदूषण आणि सामग्रीचा वापर कमी करताना उत्पादनाची गुणवत्ता, श्रम उत्पादकता आणि ऑटोमेशन सुधारण्यात हे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते (गोंग, 2012).
मेटल आणि नॉन-मेटल मटेरियलमध्ये लेझर प्रोसेसिंग
गेल्या दशकात लेसर प्रक्रियेचा प्राथमिक उपयोग मेटल मटेरियलमध्ये आहे, ज्यामध्ये कटिंग, वेल्डिंग आणि क्लेडिंगचा समावेश आहे. तथापि, हे क्षेत्र कापड, काच, प्लॅस्टिक, पॉलिमर आणि सिरॅमिक्स यांसारख्या नॉन-मेटल मटेरियलमध्ये विस्तारत आहे. यातील प्रत्येक सामग्री विविध उद्योगांमध्ये संधी उघडते, जरी त्यांनी आधीच प्रक्रिया तंत्र स्थापित केले आहे (युमोटो एट अल., 2017).
काचेच्या लेसर प्रक्रियेतील आव्हाने आणि नवकल्पना
काच, ऑटोमोटिव्ह, बांधकाम आणि इलेक्ट्रॉनिक्स सारख्या उद्योगांमध्ये त्याच्या विस्तृत अनुप्रयोगांसह, लेसर प्रक्रियेसाठी एक महत्त्वपूर्ण क्षेत्र दर्शवते. पारंपारिक काच कापण्याच्या पद्धती, ज्यामध्ये कठोर मिश्रधातू किंवा डायमंड टूल्सचा समावेश असतो, कमी कार्यक्षमता आणि खडबडीत कडा मर्यादित असतात. याउलट, लेझर कटिंग अधिक कार्यक्षम आणि अचूक पर्याय देते. हे विशेषतः स्मार्टफोन उत्पादनासारख्या उद्योगांमध्ये स्पष्ट होते, जेथे कॅमेरा लेन्स कव्हर आणि मोठ्या डिस्प्ले स्क्रीनसाठी लेझर कटिंगचा वापर केला जातो (डिंग एट अल., 2019).
उच्च-मूल्य असलेल्या काचेच्या प्रकारांची लेसर प्रक्रिया
ऑप्टिकल ग्लास, क्वार्ट्ज ग्लास आणि सॅफायर ग्लास यांसारखे विविध प्रकारचे काचे त्यांच्या ठिसूळ स्वभावामुळे अद्वितीय आव्हाने सादर करतात. तथापि, फेमटोसेकंड लेसर एचिंग सारख्या प्रगत लेसर तंत्राने या सामग्रीची अचूक प्रक्रिया सक्षम केली आहे (सन अँड फ्लोरेस, 2010).
लेसर तांत्रिक प्रक्रियांवर तरंगलांबीचा प्रभाव
लेसरची तरंगलांबी प्रक्रियेवर लक्षणीय परिणाम करते, विशेषत: स्ट्रक्चरल स्टीलसारख्या सामग्रीसाठी. अल्ट्राव्हायोलेट, दृश्यमान, जवळ आणि दूरच्या इन्फ्रारेड भागात उत्सर्जित होणाऱ्या लेझरचे वितळणे आणि बाष्पीभवन करण्यासाठी त्यांच्या गंभीर उर्जा घनतेसाठी विश्लेषण केले गेले आहे (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
तरंगलांबीवर आधारित विविध अनुप्रयोग
लेसर तरंगलांबीची निवड अनियंत्रित नाही परंतु सामग्रीच्या गुणधर्मांवर आणि इच्छित परिणामांवर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, यूव्ही लेसर (लहान तरंगलांबीसह) अचूक खोदकाम आणि मायक्रोमशिनिंगसाठी उत्कृष्ट आहेत, कारण ते बारीकसारीक तपशील तयार करू शकतात. हे त्यांना सेमीकंडक्टर आणि मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योगांसाठी आदर्श बनवते. याउलट, इन्फ्रारेड लेसर त्यांच्या सखोल प्रवेश क्षमतेमुळे दाट सामग्री प्रक्रियेसाठी अधिक कार्यक्षम आहेत, ज्यामुळे ते जड औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनतात. (मजुमदार आणि मन्ना, 2013). त्याचप्रमाणे, ग्रीन लेसर, सामान्यत: 532 एनएमच्या तरंगलांबीवर कार्य करतात, कमीतकमी थर्मल प्रभावासह उच्च अचूकतेची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये त्यांचे स्थान शोधतात. सर्किट पॅटर्निंग, फोटोकॉग्युलेशन सारख्या प्रक्रियेसाठी वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये आणि सौर सेल फॅब्रिकेशनसाठी अक्षय ऊर्जा क्षेत्रात ते विशेषतः मायक्रोइलेक्ट्रॉनिकमध्ये प्रभावी आहेत. ग्रीन लेझर्सची अनन्य तरंगलांबी त्यांना प्लास्टिक आणि धातूंसह विविध सामग्री चिन्हांकित करण्यासाठी आणि खोदकाम करण्यासाठी योग्य बनवते, जेथे उच्च कॉन्ट्रास्ट आणि कमीतकमी पृष्ठभागाचे नुकसान अपेक्षित आहे. ग्रीन लेसरची ही अनुकूलता लेसर तंत्रज्ञानातील तरंगलांबी निवडीचे महत्त्व अधोरेखित करते, विशिष्ट सामग्री आणि अनुप्रयोगांसाठी इष्टतम परिणाम सुनिश्चित करते.
द525nm ग्रीन लेसर525 नॅनोमीटरच्या तरंगलांबीमध्ये त्याच्या वेगळ्या हिरव्या प्रकाशाच्या उत्सर्जनाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत लेसर तंत्रज्ञानाचा एक विशिष्ट प्रकार आहे. या तरंगलांबीवरील ग्रीन लेसर रेटिनल फोटोकोग्युलेशनमध्ये अनुप्रयोग शोधतात, जेथे त्यांची उच्च शक्ती आणि अचूकता फायदेशीर ठरते. ते मटेरियल प्रोसेसिंगमध्ये देखील उपयुक्त आहेत, विशेषत: ज्या फील्डमध्ये अचूक आणि किमान थर्मल प्रभाव प्रक्रिया आवश्यक आहे..सी-प्लेन गॅएन सब्सट्रेटवर 524-532 एनएम लांब तरंगलांबीच्या दिशेने ग्रीन लेसर डायोडचा विकास लेसर तंत्रज्ञानातील महत्त्वपूर्ण प्रगती दर्शवितो. विशिष्ट तरंगलांबी वैशिष्ट्यांची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी हा विकास महत्त्वपूर्ण आहे
सतत लहरी आणि मॉडेल लॉक केलेले लेसर स्त्रोत
1064 nm जवळ-अवरक्त (NIR), 532 nm वर हिरवा आणि 355 nm वर अल्ट्राव्हायोलेट (UV) सारख्या विविध तरंगलांबींवर सतत लहरी (CW) आणि मोडलॉक केलेले अर्ध-CW लेसर स्रोत लेसर डोपिंग निवडक उत्सर्जक सौर पेशींसाठी विचारात घेतले जातात. भिन्न तरंगलांबींचा उत्पादन अनुकूलता आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो (पटेल एट अल., 2011).
वाइड बँड गॅप मटेरियलसाठी एक्सायमर लेसर
अतिनील तरंगलांबीवर चालणारे एक्सायमर लेसर, काच आणि कार्बन फायबर-रिइन्फोर्स्ड पॉलिमर (CFRP) सारख्या रुंद-बँडगॅप सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य आहेत, उच्च अचूकता आणि किमान थर्मल प्रभाव देतात (कोबायाशी एट अल., 2017).
एनडी: औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी YAG लेसर
Nd:YAG लेसर, तरंगलांबी ट्यूनिंगच्या दृष्टीने त्यांच्या अनुकूलतेसह, अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये वापरले जातात. 1064 nm आणि 532 nm दोन्हीवर कार्य करण्याची त्यांची क्षमता भिन्न सामग्रीवर प्रक्रिया करण्यासाठी लवचिकता आणण्यास अनुमती देते. उदाहरणार्थ, 1064 nm तरंगलांबी ही धातूंवर खोल खोदकाम करण्यासाठी आदर्श आहे, तर 532 nm तरंगलांबी प्लास्टिक आणि लेपित धातूंवर उच्च-गुणवत्तेचे पृष्ठभाग खोदकाम प्रदान करते.(मून एट अल., 1999).
→संबंधित उत्पादने:1064nm तरंगलांबीसह CW डायोड-पंप सॉलिड-स्टेट लेसर
हाय पॉवर फायबर लेसर वेल्डिंग
1000 nm च्या जवळ तरंगलांबी असलेले लेसर, उत्तम बीम गुणवत्ता आणि उच्च शक्ती असलेले, धातूसाठी कीहोल लेसर वेल्डिंगमध्ये वापरले जातात. हे लेसर कार्यक्षमतेने वाफ बनवतात आणि वितळतात, उच्च-गुणवत्तेचे वेल्ड तयार करतात (सॅल्मिनेन, पिइली, आणि पूरटोनेन, 2010).
इतर तंत्रज्ञानासह लेझर प्रक्रियेचे एकत्रीकरण
क्लॅडिंग आणि मिलिंग सारख्या इतर उत्पादन तंत्रज्ञानासह लेसर प्रक्रियेच्या एकत्रीकरणामुळे अधिक कार्यक्षम आणि बहुमुखी उत्पादन प्रणाली निर्माण झाली आहे. हे एकत्रीकरण टूल आणि डाय मॅन्युफॅक्चरिंग आणि इंजिन दुरुस्ती (Nowotny et al., 2010) सारख्या उद्योगांमध्ये विशेषतः फायदेशीर आहे.
उदयोन्मुख क्षेत्रांमध्ये लेझर प्रक्रिया
लेझर तंत्रज्ञानाचा वापर सेमीकंडक्टर, डिस्प्ले आणि थिन फिल्म इंडस्ट्रीजसारख्या उदयोन्मुख क्षेत्रांपर्यंत विस्तारित आहे, नवीन क्षमता प्रदान करते आणि भौतिक गुणधर्म, उत्पादनाची अचूकता आणि उपकरणाची कार्यक्षमता सुधारते (ह्वांग एट अल., 2022).
लेझर प्रक्रियेतील भविष्यातील ट्रेंड
लेझर प्रोसेसिंग तंत्रज्ञानातील भविष्यातील घडामोडी नवीन फॅब्रिकेशन तंत्र, उत्पादन गुण सुधारणे, अभियांत्रिकी एकात्मिक बहु-मटेरियल घटक आणि आर्थिक आणि प्रक्रियात्मक फायदे वाढवण्यावर केंद्रित आहेत. यामध्ये नियंत्रित सच्छिद्रता, हायब्रीड वेल्डिंग आणि मेटल शीट्सचे लेसर प्रोफाइल कटिंगसह लेसर जलद उत्पादनाचा समावेश आहे (कुकरेजा एट अल., 2013).
लेझर प्रक्रिया तंत्रज्ञान, त्याच्या विविध अनुप्रयोगांसह आणि सतत नवकल्पनांसह, उत्पादन आणि सामग्री प्रक्रियेचे भविष्य घडवत आहे. त्याची अष्टपैलुत्व आणि अचूकता हे विविध उद्योगांमध्ये एक अपरिहार्य साधन बनवते, पारंपारिक उत्पादन पद्धतींच्या सीमांना धक्का देते.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). लेझर तांत्रिक प्रक्रियेतील गंभीर उर्जा घनतेचा प्राथमिक अंदाज लावण्याची पद्धत.पर्यावरण. तंत्रज्ञान. संसाधने. आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक आणि व्यावहारिक परिषदेची कार्यवाही. दुवा
पटेल, आर., वेनहॅम, एस., त्जाहजोनो, बी., हलाम, बी., सुगियांटो, ए., आणि बोवात्सेक, जे. (2011). 532nm कंटिन्युअस वेव्ह (CW) आणि मॉडेललॉक क्वासी-CW लेसर स्रोत वापरून लेसर डोपिंग निवडक उत्सर्जक सौर पेशींचे हाय-स्पीड फॅब्रिकेशन.दुवा
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). काच आणि CFRP साठी DUV उच्च पॉवर लेसर प्रक्रिया.दुवा
मून, एच., यी, जे., री, वाई., चा, बी., ली, जे., आणि किम, के.-एस. (1999). केटीपी क्रिस्टल वापरून डिफ्यूसिव्ह रिफ्लेक्टर-प्रकार डायोड साइड-पंप Nd:YAG लेसरपासून कार्यक्षम इंट्राकॅव्हिटी वारंवारता दुप्पट.दुवा
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). हाय पॉवर फायबर लेसर वेल्डिंगची वैशिष्ट्ये.मेकॅनिकल इंजिनिअर्सच्या संस्थेची कार्यवाही, भाग सी: जर्नल ऑफ मेकॅनिकल इंजिनीअरिंग सायन्स, 224, 1019-1029.दुवा
मजुमदार, जे. आणि मन्ना, आय. (2013). लेझर असिस्टेड फॅब्रिकेशन ऑफ मटेरियलचा परिचय.दुवा
Gong, S. (2012). प्रगत लेसर प्रक्रिया तंत्रज्ञानाची तपासणी आणि अनुप्रयोग.दुवा
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). लेसर-मटेरिअल प्रोसेसिंगसाठी लेसर-मॅन्युफॅक्चरिंग टेस्ट बेड आणि डेटाबेसचा विकास.लेझर अभियांत्रिकीचे पुनरावलोकन, 45, ५६५-५७०.दुवा
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). लेसर प्रक्रियेसाठी इन-सीटू मॉनिटरिंग तंत्रज्ञानामध्ये प्रगती.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. दुवा
Sun, H., & Flores, K. (2010). लेसर-प्रक्रिया केलेल्या Zr-आधारित बल्क मेटॅलिक ग्लासचे मायक्रोस्ट्रक्चरल विश्लेषण.धातू आणि साहित्य व्यवहार A. दुवा
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). एकत्रित लेसर क्लॅडिंग आणि मिलिंगसाठी एकात्मिक लेसर सेल.असेंबली ऑटोमेशन, 30(१), ३६-३८.दुवा
कुकरेजा, एलएम, कौल, आर., पॉल, सी., गणेश, पी., आणि राव, बीटी (2013). भविष्यातील औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी उदयोन्मुख लेझर सामग्री प्रक्रिया तंत्र.दुवा
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). अल्ट्रा-प्रिसिजन, उच्च-उत्पन्न उत्पादनासाठी उदयोन्मुख लेसर-सहाय्यित व्हॅक्यूम प्रक्रिया.नॅनोस्केल. दुवा
पोस्ट वेळ: जानेवारी-18-2024