Ο διευρυνόμενος ρόλος της επεξεργασίας λέιζερ σε μέταλλα, γυαλί και πέρα ​​από αυτό

Επιρροή του μήκους κύματος στις τεχνολογικές διαδικασίες λέιζερ

Το μήκος κύματος του λέιζερ επηρεάζει σημαντικά τη διαδικασία, ειδικά για υλικά όπως ο δομικός χάλυβας. Τα λέιζερ που εκπέμπουν σε υπεριώδεις, ορατές, κοντινές και απομακρυσμένες υπέρυθρες περιοχές έχουν αναλυθεί ως προς την κρίσιμη πυκνότητα ισχύος τους για την τήξη και την εξάτμιση (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).

Διαφορετικές εφαρμογές με βάση τα μήκη κύματος

Η επιλογή του μήκους κύματος λέιζερ δεν είναι αυθαίρετη, αλλά εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις ιδιότητες του υλικού και το επιθυμητό αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, τα λέιζερ UV (με μικρότερα μήκη κύματος) είναι εξαιρετικά για χάραξη ακριβείας και μικρομηχανική, καθώς μπορούν να παράγουν λεπτότερες λεπτομέρειες. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για τις βιομηχανίες ημιαγωγών και μικροηλεκτρονικών. Αντίθετα, τα υπέρυθρα λέιζερ είναι πιο αποτελεσματικά για την επεξεργασία παχύτερου υλικού λόγω των δυνατοτήτων τους βαθύτερης διείσδυσης, καθιστώντας τα κατάλληλα για βαριές βιομηχανικές εφαρμογές. (Majumdar & Manna, 2013). Ομοίως, τα πράσινα λέιζερ, που λειτουργούν συνήθως σε μήκος κύματος 532 nm, βρίσκουν τη θέση τους σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ακρίβεια με ελάχιστη θερμική επίδραση. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά στη μικροηλεκτρονική για εργασίες όπως η διαμόρφωση κυκλωμάτων, σε ιατρικές εφαρμογές για διαδικασίες όπως η φωτοπηξία και στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την κατασκευή ηλιακών κυττάρων. Το μοναδικό μήκος κύματος των πράσινων λέιζερ τα καθιστά επίσης κατάλληλα για τη σήμανση και χάραξη διαφόρων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των πλαστικών και των μετάλλων, όπου είναι επιθυμητή η υψηλή αντίθεση και η ελάχιστη ζημιά στην επιφάνεια. Αυτή η προσαρμοστικότητα των πράσινων λέιζερ υπογραμμίζει τη σημασία της επιλογής μήκους κύματος στην τεχνολογία λέιζερ, διασφαλίζοντας βέλτιστα αποτελέσματα για συγκεκριμένα υλικά και εφαρμογές.

ΟΠράσινο λέιζερ 525nmείναι ένας συγκεκριμένος τύπος τεχνολογίας λέιζερ που χαρακτηρίζεται από την ευδιάκριτη εκπομπή πράσινου φωτός στο μήκος κύματος των 525 νανόμετρων. Τα πράσινα λέιζερ σε αυτό το μήκος κύματος βρίσκουν εφαρμογές στη φωτοπηξία του αμφιβληστροειδούς, όπου η υψηλή ισχύς και η ακρίβειά τους είναι ευεργετικές. Είναι επίσης δυνητικά χρήσιμα στην επεξεργασία υλικών, ιδιαίτερα σε τομείς που απαιτούν ακριβή και ελάχιστη επεξεργασία θερμικής πρόσκρουσης.Η ανάπτυξη πράσινων διόδων λέιζερ σε υπόστρωμα GaN επιπέδου c προς μεγαλύτερα μήκη κύματος στα 524–532 nm σηματοδοτεί μια σημαντική πρόοδο στην τεχνολογία λέιζερ. Αυτή η εξέλιξη είναι ζωτικής σημασίας για εφαρμογές που απαιτούν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά μήκους κύματος

Πηγές συνεχούς κύματος και μοντελοποίησης λέιζερ

Οι πηγές λέιζερ συνεχούς κύματος (CW) και κλειδωμένου τύπου σχεδόν CW σε διάφορα μήκη κύματος, όπως το εγγύς υπέρυθρο (NIR) στα 1064 nm, το πράσινο στα 532 nm και το υπεριώδες (UV) στα 355 nm, λαμβάνονται υπόψη για ηλιακές κυψέλες εκλεκτικού εκπομπού λέιζερ. Τα διαφορετικά μήκη κύματος έχουν επιπτώσεις στην προσαρμοστικότητα και την αποτελεσματικότητα της κατασκευής (Patel et al., 2011).

Excimer Laser για Υλικά Wide Band Gap

Τα λέιζερ Excimer, που λειτουργούν σε μήκος κύματος υπεριώδους ακτινοβολίας, είναι κατάλληλα για την επεξεργασία υλικών ευρείας ζώνης όπως το γυαλί και το πολυμερές ενισχυμένο με ίνες άνθρακα (CFRP), προσφέροντας υψηλή ακρίβεια και ελάχιστη θερμική επίδραση (Kobayashi et al., 2017).

Nd:YAG Laser για Βιομηχανικές Εφαρμογές

Τα λέιζερ Nd:YAG, με την προσαρμοστικότητά τους όσον αφορά τον συντονισμό μήκους κύματος, χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Η ικανότητά τους να λειτουργούν τόσο στα 1064 nm όσο και στα 532 nm επιτρέπει την ευελιξία στην επεξεργασία διαφορετικών υλικών. Για παράδειγμα, το μήκος κύματος 1064 nm είναι ιδανικό για βαθιά χάραξη σε μέταλλα, ενώ το μήκος κύματος 532 nm παρέχει υψηλής ποιότητας επιφανειακή χάραξη σε πλαστικά και επικαλυμμένα μέταλλα. (Moon et al., 1999).

→ Σχετικά Προϊόντα:CW λέιζερ στερεάς κατάστασης με αντλία διόδου με μήκος κύματος 1064 nm

Συγκόλληση με λέιζερ υψηλής ισχύος

Τα λέιζερ με μήκη κύματος κοντά στα 1000 nm, με καλή ποιότητα δέσμης και υψηλή ισχύ, χρησιμοποιούνται στη συγκόλληση με λέιζερ με κλειδαρότρυπα για μέταλλα. Αυτά τα λέιζερ εξατμίζουν και λιώνουν αποτελεσματικά υλικά, παράγοντας συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).

Ενοποίηση της Επεξεργασίας Laser με Άλλες Τεχνολογίες

Η ενσωμάτωση της επεξεργασίας λέιζερ με άλλες τεχνολογίες κατασκευής, όπως η επένδυση και η άλεση, έχει οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικά και ευέλικτα συστήματα παραγωγής. Αυτή η ενοποίηση είναι ιδιαίτερα επωφελής σε βιομηχανίες όπως η κατασκευή εργαλείων και καλουπιών και η επισκευή κινητήρων (Nowotny et al., 2010).