Rôl Ehangu Prosesu Laser mewn Metelau, Gwydr a Thu Hwnt

Dylanwad Tonfedd ar Brosesau Technolegol Laser

Mae tonfedd y laser yn dylanwadu'n sylweddol ar y broses, yn enwedig ar gyfer deunyddiau fel dur strwythurol. Mae laserau sy'n allyrru mewn ardaloedd isgoch uwchfioled, gweladwy, agos a phell wedi'u dadansoddi ar gyfer eu dwysedd pŵer critigol ar gyfer toddi ac anweddu (Lazov, Angelov, a Teirumnieks, 2019).

Cymwysiadau Amrywiol Seiliedig ar Donfeddi

Nid yw'r dewis o donfedd laser yn fympwyol ond mae'n dibynnu'n fawr ar briodweddau'r deunydd a'r canlyniad a ddymunir. Er enghraifft, mae laserau UV (gyda thonfeddi byrrach) yn ardderchog ar gyfer engrafiad manwl gywir a micro-beiriannu, gan y gallant gynhyrchu manylion manylach. Mae hyn yn eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer y diwydiannau lled-ddargludyddion a microelectroneg. Mewn cyferbyniad, mae laserau isgoch yn fwy effeithlon ar gyfer prosesu deunydd mwy trwchus oherwydd eu galluoedd treiddio dyfnach, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau diwydiannol trwm. (Majumdar & Manna, 2013). Yn yr un modd, mae laserau gwyrdd, sy'n gweithredu fel arfer ar donfedd o 532 nm, yn canfod eu cilfach mewn cymwysiadau sy'n gofyn am drachywiredd gydag effaith thermol fach iawn. Maent yn arbennig o effeithiol mewn microelectroneg ar gyfer tasgau fel patrwm cylched, mewn cymwysiadau meddygol ar gyfer gweithdrefnau fel ffotogeulo, ac yn y sector ynni adnewyddadwy ar gyfer gwneuthuriad celloedd solar. Mae tonfedd unigryw laserau gwyrdd hefyd yn eu gwneud yn addas ar gyfer marcio ac ysgythru deunyddiau amrywiol, gan gynnwys plastigau a metelau, lle dymunir cyferbyniad uchel ac ychydig iawn o ddifrod arwyneb. Mae'r hyblygrwydd hwn o laserau gwyrdd yn tanlinellu pwysigrwydd dewis tonfedd mewn technoleg laser, gan sicrhau'r canlyniadau gorau posibl ar gyfer deunyddiau a chymwysiadau penodol.

Mae'rlaser gwyrdd 525nmyn fath penodol o dechnoleg laser a nodweddir gan ei allyriad golau gwyrdd amlwg ar donfedd 525 nanometr. Mae laserau gwyrdd ar y donfedd hon yn canfod cymwysiadau mewn ffotogeulad retina, lle mae eu pŵer uchel a'u manwl gywirdeb yn fuddiol. Gallant hefyd fod yn ddefnyddiol mewn prosesu deunydd, yn enwedig mewn meysydd sydd angen prosesu effaith thermol manwl gywir a lleiaf posibl.Mae datblygiad deuodau laser gwyrdd ar is-haen GaN awyren c tuag at donfeddi hirach ar 524-532 nm yn nodi cynnydd sylweddol mewn technoleg laser. Mae'r datblygiad hwn yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau sydd angen nodweddion tonfedd penodol

Tonnau Parhaus a Ffynonellau Laser Modeledig

Ystyrir ffynonellau laser tonnau parhaus (CW) a lled-CW wedi'u modelu ar donfeddi amrywiol fel bron-isgoch (NIR) ar 1064 nm, gwyrdd ar 532 nm, ac uwchfioled (UV) ar 355 nm ar gyfer dopio laser celloedd solar allyrrwr dethol. Mae gan donfeddi gwahanol oblygiadau ar gyfer addasrwydd ac effeithlonrwydd gweithgynhyrchu (Patel et al., 2011).

Laserau Excimer ar gyfer Deunyddiau Bwlch Band Eang

Mae laserau excimer, sy'n gweithredu ar donfedd UV, yn addas ar gyfer prosesu deunyddiau bwlch eang fel polymer wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr a charbon (CFRP), gan gynnig manylder uchel ac effaith thermol fach iawn (Kobayashi et al., 2017).

Nd: Laserau YAG ar gyfer Cymwysiadau Diwydiannol

Nd: Defnyddir laserau YAG, gyda'u gallu i addasu o ran tiwnio tonfedd, mewn ystod eang o gymwysiadau. Mae eu gallu i weithredu ar 1064 nm a 532 nm yn caniatáu hyblygrwydd wrth brosesu gwahanol ddeunyddiau. Er enghraifft, mae'r donfedd 1064 nm yn ddelfrydol ar gyfer engrafiad dwfn ar fetelau, tra bod y donfedd 532 nm yn darparu engrafiad arwyneb o ansawdd uchel ar blastigau a metelau wedi'u gorchuddio. (Moon et al., 1999).

→ Cynhyrchion Cysylltiedig:Laser cyflwr solet pwmp deuod CW gyda thonfedd 1064nm

Weldio Laser Fiber Pŵer Uchel

Defnyddir laserau â thonfeddi yn agos at 1000 nm, sy'n meddu ar ansawdd trawst da a phwer uchel, mewn weldio laser twll clo ar gyfer metelau. Mae'r laserau hyn yn anweddu ac yn toddi deunyddiau yn effeithlon, gan gynhyrchu weldiau o ansawdd uchel (Salminen, Piili, a Purtonen, 2010).

Integreiddio Prosesu Laser â Thechnolegau Eraill

Mae integreiddio prosesu laser â thechnolegau gweithgynhyrchu eraill, megis cladin a melino, wedi arwain at systemau cynhyrchu mwy effeithlon ac amlbwrpas. Mae'r integreiddio hwn yn arbennig o fuddiol mewn diwydiannau fel gweithgynhyrchu offer a marw ac atgyweirio injan (Nowotny et al., 2010).