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 is-goch uwchfioled, gweladwy, agos a phell wedi'u dadansoddi am eu dwysedd pŵer critigol ar gyfer toddi ac anweddu (Lazov, Angelov, a Teirumnieks, 2019).

Cymwysiadau Amrywiol yn 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 ysgythru manwl gywir a microbeiriannu, gan y gallant gynhyrchu manylion mwy manwl. Mae hyn yn eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer y diwydiannau lled-ddargludyddion a microelectroneg. Mewn cyferbyniad, mae laserau is-goch 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 a Manna, 2013). Yn yr un modd, mae laserau gwyrdd, sydd fel arfer yn gweithredu ar donfedd o 532 nm, yn dod o hyd i'w niche mewn cymwysiadau sy'n gofyn am gywirdeb uchel gydag effaith thermol leiaf. Maent yn arbennig o effeithiol mewn microelectroneg ar gyfer tasgau fel patrymu cylchedau, mewn cymwysiadau meddygol ar gyfer gweithdrefnau fel ffotogeuliad, ac yn y sector ynni adnewyddadwy ar gyfer cynhyrchu 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 mae angen cyferbyniad uchel a difrod arwyneb lleiaf. Mae'r addasrwydd hwn o laserau gwyrdd yn tanlinellu pwysigrwydd dewis tonfedd mewn technoleg laser, gan sicrhau canlyniadau gorau posibl ar gyfer deunyddiau a chymwysiadau penodol.

YLaser gwyrdd 525nmyn fath penodol o dechnoleg laser a nodweddir gan ei allyriad golau gwyrdd penodol ar donfedd o 525 nanometr. Mae laserau gwyrdd ar y donfedd hon yn cael eu defnyddio mewn ffotogeuliad retinal, lle mae eu pŵer uchel a'u manylder yn fuddiol. Maent hefyd o bosibl yn ddefnyddiol wrth brosesu deunyddiau, yn enwedig mewn meysydd sydd angen prosesu effaith thermol manwl gywir a lleiaf posibl..Mae datblygiad deuodau laser gwyrdd ar swbstrad GaN plân-c tuag at donfeddi hirach ar 524–532 nm yn nodi datblygiad sylweddol mewn technoleg laser. Mae'r datblygiad hwn yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau sydd angen nodweddion tonfedd penodol.

Ffynonellau Laser Tonnau Parhaus a Chloëdig â Model

Ystyrir ffynonellau laser tonnau parhaus (CW) a lled-CW wedi'u cloi â model ar donfeddi amrywiol fel is-goch agos (NIR) ar 1064 nm, gwyrdd ar 532 nm, ac uwchfioled (UV) ar 355 nm ar gyfer celloedd solar allyrrydd dethol sy'n defnyddio laser. 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 â bwlch band eang fel gwydr a polymer wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP), gan gynnig cywirdeb uchel ac effaith thermol leiaf posibl (Kobayashi et al., 2017).

Laserau Nd:YAG ar gyfer Cymwysiadau Diwydiannol

Defnyddir laserau Nd:YAG, gyda'u hyblygrwydd 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 ddefnyddiau. 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 solid wedi'i bwmpio gan ddeuod CW gyda thonfedd o 1064nm

Weldio Laser Ffibr Pŵer Uchel

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

Integreiddio Prosesu Laser â Thechnolegau Eraill

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