Harpidetu gure sare sozialetara argitalpen azkarrak jasotzeko
Sarrera Laser Prozesamendua Fabrikazioan
Laser bidezko prozesatzeko teknologiak garapen azkarra izan du eta hainbat arlotan erabiltzen da, hala nola, aeroespazialki, automobilgintzan, elektronikan eta beste hainbatetan. Zeregin garrantzitsua du produktuen kalitatea, lanaren produktibitatea eta automatizazioa hobetzeko, kutsadura eta materialen kontsumoa murrizteko (Gong, 2012).
Laser bidezko prozesamendua metalezko eta ez-metaliko materialetan
Azken hamarkadan laser bidezko prozesamenduaren aplikazio nagusia metalezko materialetan izan da, besteak beste, ebaketa, soldadura eta estaldura. Hala ere, eremua metalezkoak ez diren materialetara zabaltzen ari da, hala nola ehunak, beira, plastikoak, polimeroak eta zeramikak. Material horietako bakoitzak aukerak irekitzen ditu hainbat industriatan, nahiz eta dagoeneko prozesatzeko teknikak finkatuta dituzten (Yumoto et al., 2017).
Beiraren laser bidezko prozesamenduan erronkak eta berrikuntzak
Beira, automobilgintza, eraikuntza eta elektronika bezalako industrietan aplikazio zabalak dituenez, laser bidezko prozesamendurako arlo garrantzitsua da. Beira ebakitzeko metodo tradizionalak, aleazio gogorrak edo diamantezko tresnak erabiltzen dituztenak, eraginkortasun baxuak eta ertz zakarrak mugatzen dituzte. Aldiz, laser bidezko ebakidurak alternatiba eraginkorragoa eta zehatzagoa eskaintzen du. Hori bereziki agerikoa da telefono adimendunen fabrikazioa bezalako industrietan, non laser bidezko ebakidura kamera lenteen estalkietarako eta pantaila handietarako erabiltzen den (Ding et al., 2019).
Balio handiko beira motak laser bidez prozesatzea
Beira mota desberdinek, hala nola beira optikoak, kuartzozko beirak eta zafirozko beirak, erronka bereziak dituzte hauskorrak direlako. Hala ere, femtosegundoko laser grabaketa bezalako laser teknika aurreratuek material hauen prozesamendu zehatza ahalbidetu dute (Sun & Flores, 2010).
Uhin-luzeraren eragina laser prozesu teknologikoetan
Laserraren uhin-luzerak eragin handia du prozesuan, batez ere altzairu estrukturala bezalako materialetan. Ultramore, ikusgai, infragorri hurbil eta urruneko eremuetan igortzen duten laserrak aztertu dira urtzeko eta lurruntzeko duten potentzia-dentsitate kritikoa zehazteko (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Uhin-luzeretan oinarritutako aplikazio anitzak
Laser uhin-luzeraren aukera ez da arbitrarioa, baizik eta materialaren propietateen eta nahi den emaitzaren araberakoa da neurri handi batean. Adibidez, UV laserrak (uhin-luzera laburragoekin) bikainak dira grabatu zehatzetarako eta mikromekanizaziorako, xehetasun finagoak sor ditzaketelako. Horrek aproposak bihurtzen ditu erdieroaleen eta mikroelektronikako industrietarako. Aldiz, infragorri laserrak eraginkorragoak dira material lodiagoak prozesatzeko, sakonago sartzeko duten gaitasunagatik, eta horrek industria-aplikazio astunetarako egokiak bihurtzen ditu. (Majumdar & Manna, 2013). Era berean, laser berdeak, normalean 532 nm-ko uhin-luzeran funtzionatzen dutenak, zehaztasun handia eta eragin termiko minimoa behar duten aplikazioetan aurkitzen dute beren nitxoa. Bereziki eraginkorrak dira mikroelektronikan zirkuituen patroien diseinua bezalako zereginetarako, aplikazio medikoetan fotokoagulazioa bezalako prozeduretarako eta energia berriztagarrien sektorean eguzki-zelulen fabrikaziorako. Laser berdeen uhin-luzera bereziak ere egokiak bihurtzen ditu material desberdinak markatzeko eta grabatzeko, plastikoak eta metalak barne, non kontraste handia eta gainazaleko kalte minimoa nahi diren. Laser berdeen moldagarritasun honek laser teknologian uhin-luzeraren hautaketaren garrantzia azpimarratzen du, emaitza optimoak bermatuz material eta aplikazio espezifikoetarako.
The525nm-ko laser berdealaser teknologia mota espezifiko bat da, 525 nanometroko uhin-luzeran argi berdearen igorpen bereizgarriagatik bereizten dena. Uhin-luzera honetako laser berdeek erretinaren fotokoagulazioan aplikazioak aurkitzen dituzte, non haien potentzia eta zehaztasun handia onuragarriak diren. Materialen prozesamenduan ere baliagarriak izan daitezke, batez ere prozesamendu termiko zehatza eta minimoa behar duten eremuetan..524–532 nm-ko uhin-luzera luzeagoetarako c-planoko GaN substratuan laser diodo berdeen garapenak aurrerapen nabarmena markatzen du laser teknologian. Garapen hau funtsezkoa da uhin-luzera ezaugarri espezifikoak behar dituzten aplikazioetarako.
Uhin Jarraituko eta Modeloztatutako Laser Iturriak
Eguzki-zelulen igorle selektiboen laser dopaketa egiteko, hainbat uhin-luzeratako laser iturriak (uhin jarraitua, CW) eta ia-CW modeloztatuak (kuasi-CW), hala nola infragorri hurbila (NIR) 1064 nm-tan, berdea 532 nm-tan eta ultramorea (UV) 355 nm-tan, hartzen dira kontuan. Uhin-luzera desberdinek eragina dute fabrikazioaren egokitasunean eta eraginkortasunean (Patel et al., 2011).
Banda zabaleko materialetarako exzimer laserrak
UV uhin-luzeran funtzionatzen duten exzimer laserrak egokiak dira beira eta karbono-zuntzez indartutako polimeroa (CFRP) bezalako banda-tarte zabaleko materialak prozesatzeko, zehaztasun handia eta inpaktu termiko minimoa eskainiz (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG laserrak aplikazio industrialetarako
Nd:YAG laserrak, uhin-luzeraren doikuntzari dagokionez duten egokitzapenari esker, aplikazio sorta zabal batean erabiltzen dira. 1064 nm-tan eta 532 nm-tan funtzionatzeko duten gaitasunak malgutasuna ahalbidetzen du material desberdinak prozesatzeko. Adibidez, 1064 nm-ko uhin-luzera aproposa da metaletan grabatu sakonak egiteko, eta 532 nm-ko uhin-luzerak, berriz, kalitate handiko gainazaleko grabatua eskaintzen du plastikoetan eta estalitako metaletan (Moon et al., 1999).
→Produktu erlazionatuak:CW diodoz ponpatutako egoera solidoko laserra, 1064nm-ko uhin-luzerarekin
Potentzia handiko zuntz laser bidezko soldadura
1000 nm-tik hurbil dauden uhin-luzera duten laserrak, izpi-kalitate ona eta potentzia handia dutenak, metalen giltza-zulo bidezko laser soldaduran erabiltzen dira. Laser hauek materialak eraginkortasunez lurrundu eta urtzen dituzte, kalitate handiko soldadurak sortuz (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Laser Prozesamenduaren Integrazioa Beste Teknologiekin
Laser bidezko prozesamendua beste fabrikazio-teknologiekin integratzeak, hala nola estaldura eta fresaketa, ekoizpen-sistema eraginkorragoak eta moldakorragoak ekarri ditu. Integrazio hau bereziki onuragarria da erreminta eta trokelen fabrikazioan eta motorren konponketan bezalako industrietan (Nowotny et al., 2010).
Laser bidezko prozesamendua eremu emergenteetan
Laser teknologiaren aplikazioa erdieroaleen, pantailen eta film meheen industrietara hedatzen ari da, gaitasun berriak eskainiz eta materialen propietateak, produktuen zehaztasuna eta gailuen errendimendua hobetuz (Hwang et al., 2022).
Laser Prozesamenduaren Etorkizuneko Joerak
Laser bidezko prozesatzeko teknologiaren etorkizuneko garapenak fabrikazio-teknika berritzaileetan, produktuen kalitatea hobetzean, material anitzeko osagai integratuen ingeniaritzan eta onura ekonomiko eta prozedurazkoen hobekuntzan oinarritzen dira. Horrek barne hartzen ditu porositate kontrolatuko egituren laser bidezko fabrikazio azkarra, soldadura hibridoa eta metalezko xaflen laser bidezko profilen ebaketa (Kukreja et al., 2013).
Laser prozesatzeko teknologiak, bere aplikazio anitzekin eta etengabeko berrikuntzekin, fabrikazioaren eta materialen prozesamenduaren etorkizuna moldatzen ari da. Bere moldakortasunari eta zehaztasunari esker, ezinbesteko tresna bihurtzen da hainbat industriatan, fabrikazio-metodo tradizionalen mugak gaindituz.
Lazov, L., Angelov, N., eta Teirumnieks, E. (2019). LASER TEKNOLOGIA PROZESUETAKO POTENTZIA KRITIKOAREN DENTSITATEAREN AURREKO ESTIMAZIORAKO METODOA.INGURUMENA. TEKNOLOGIAK. BALIABIDEAK. Nazioarteko Zientzia eta Praktika Konferentziaren Aktak. Esteka
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., eta Bovatsek, J. (2011). Laser bidezko dopaketa bidezko igorle selektiboko eguzki-zelulen fabrikazio abiadura handia 532nm-ko uhin jarraitua (CW) eta ia-CW laser iturri modelokatuak erabiliz.Esteka
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J. eta Mizoguchi, H. (2017). DUV potentzia handiko laserrak beirarako eta CFRPrako prozesatzeko.Esteka
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., eta Kim, K.-S. (1999). Barrunbe barruko maiztasunaren bikoizketa eraginkorra difusio islatzaile motako diodo alboz ponpatutako Nd:YAG laser batetik KTP kristal bat erabiliz.Esteka
Salminen, A., Piili, H. eta Purtonen, T. (2010). Potentzia handiko zuntz laser bidezko soldaduraren ezaugarriak.Ingeniari Mekanikoen Erakundearen Jardunketak, C Zatia: Ingeniaritza Mekanikoaren Zientziaren Aldizkaria, 224, 1019-1029.Esteka
Majumdar, J., eta Manna, I. (2013). Materialen laser bidezko fabrikazioaren sarrera.Esteka
Gong, S. (2012). Laser bidezko prozesatzeko teknologia aurreratuaren ikerketak eta aplikazioak.Esteka
Yumoto, J., Torizuka, K., eta Kuroda, R. (2017). Laser bidezko materialak prozesatzeko laser bidezko fabrikaziorako proba-ohe eta datu-base baten garapena.Laser Ingeniaritzaren Berrikuspena, 45, 565-570.Esteka
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j. eta Hong, M. (2019). Laser prozesatzeko in situ monitorizatzeko teknologiaren aurrerapenak.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. Esteka
Sun, H., eta Flores, K. (2010). Laser bidez prozesatutako Zr-oinarritutako beira metaliko masibo baten mikroegitura-analisia.Metalurgia eta Materialen Transakzioak A. Esteka
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., eta Beyer, E. (2010). Laser-zelula integratua laser bidezko estaldura eta fresaketa konbinaturako.Muntaketa Automatizazioa, 30(1), 36-38.Esteka
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., eta Rao, BT (2013). Materialen laser prozesatzeko teknika berriak etorkizuneko aplikazio industrialetarako.Esteka
Hwang, E., Choi, J., eta Hong, S. (2022). Laser bidezko huts-prozesu berriak ultra-zehaztasuneko eta errendimendu handiko fabrikaziorako.Nanoeskala. Esteka
Argitaratze data: 2024ko urtarrilaren 18a