Шуурхай нийтлэл авахын тулд манай сошиал медиад бүртгүүлнэ үү
Үйлдвэрлэлд лазер боловсруулалтын танилцуулга
Лазер боловсруулах технологи хурдацтай хөгжиж, сансар судлал, автомашин, электроник гэх мэт янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь бүтээгдэхүүний чанар, хөдөлмөрийн бүтээмж, автоматжуулалтыг сайжруулахын зэрэгцээ бохирдол болон материалын хэрэглээг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (Gong, 2012).
Металл болон металл бус материалд лазер боловсруулалт хийх
Сүүлийн арван жилд лазер боловсруулалтын гол хэрэглээ нь металл материал, түүний дотор зүсэлт, гагнуур, бүрээс хийхэд чиглэгдэж ирсэн. Гэсэн хэдий ч энэ салбар нь нэхмэл эдлэл, шил, хуванцар, полимер, керамик зэрэг металл бус материалууд руу тэлж байна. Эдгээр материал бүр нь аль хэдийн боловсруулалтын техниктэй болсон ч янз бүрийн салбарт боломжуудыг нээж өгдөг (Yumoto et al., 2017).
Шилийг лазераар боловсруулахад тулгарч буй бэрхшээлүүд ба инновациуд
Автомашин, барилга, электроник зэрэг салбарт өргөн хэрэглэгддэг шил нь лазер боловсруулалтын чухал салбар юм. Хатуу хайлш эсвэл алмазан багаж хэрэгслийг ашигладаг уламжлалт шил зүсэх аргууд нь бага үр ашигтай, барзгар ирмэгээр хязгаарлагддаг. Үүний эсрэгээр лазер зүсэлт нь илүү үр ашигтай, нарийвчлалтай хувилбарыг санал болгодог. Энэ нь ялангуяа ухаалаг гар утасны үйлдвэрлэл гэх мэт салбарт илт мэдрэгддэг бөгөөд лазер зүсэлтийг камерын линзний бүрхүүл болон том дэлгэцэнд ашигладаг (Ding et al., 2019).
Өндөр үнэтэй шилний төрлүүдийг лазераар боловсруулах
Оптик шил, кварц шил, индранил шил зэрэг янз бүрийн төрлийн шил нь хэврэг шинж чанараасаа шалтгаалан өвөрмөц бэрхшээлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч фемтосекундын лазер сийлбэр гэх мэт дэвшилтэт лазер техникүүд нь эдгээр материалыг нарийн боловсруулах боломжийг олгосон (Sun & Flores, 2010).
Лазер технологийн процесст долгионы уртын нөлөө
Лазерын долгионы урт нь ялангуяа бүтцийн ган зэрэг материалын хувьд үйл явцад ихээхэн нөлөөлдөг. Хэт ягаан туяаны, харагдахуйц, ойрын болон алслагдсан хэт улаан туяаны бүсэд ялгардаг лазеруудыг хайлах болон уурших үеийн чухал чадлын нягтралаар нь шинжилсэн (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Долгионы уртад суурилсан олон янзын хэрэглээ
Лазерын долгионы уртыг сонгох нь дур зоргоороо биш, харин материалын шинж чанар болон хүссэн үр дүнгээс ихээхэн хамаардаг. Жишээлбэл, хэт ягаан туяаны лазерууд (богино долгионы урттай) нь нарийн сийлбэр болон микро боловсруулалт хийхэд маш сайн байдаг, учир нь тэд илүү нарийн ширийн зүйлийг гаргаж чаддаг. Энэ нь тэдгээрийг хагас дамжуулагч болон микроэлектроникийн салбарт тохиромжтой болгодог. Үүний эсрэгээр хэт улаан туяаны лазерууд нь илүү гүн нэвтрэх чадварынхаа ачаар зузаан материалыг боловсруулахад илүү үр дүнтэй байдаг тул хүнд үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог. (Мажумдар ба Манна, 2013). Үүнтэй адилаар, ихэвчлэн 532 нм долгионы уртад ажилладаг ногоон лазерууд нь дулааны нөлөөллийг хамгийн бага байлгаж, өндөр нарийвчлал шаарддаг хэрэглээнд өөрийн гэсэн байр сууриа олдог. Эдгээр нь хэлхээний хэв маяг, фотокоагуляци зэрэг процедурын эмнэлгийн хэрэглээ, нарны зай үйлдвэрлэх сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт микроэлектроникт онцгой үр дүнтэй байдаг. Ногоон лазеруудын өвөрмөц долгионы урт нь тэдгээрийг өндөр тодосгогч, гадаргуугийн гэмтэл хамгийн бага байх шаардлагатай хуванцар, металл зэрэг янз бүрийн материалыг тэмдэглэх, сийлбэрлэхэд тохиромжтой болгодог. Ногоон лазеруудын энэхүү дасан зохицох чадвар нь лазер технологид долгионы уртыг сонгохын ач холбогдлыг онцолж, тодорхой материал, хэрэглээнд оновчтой үр дүнг баталгаажуулдаг.
нь525нм ногоон лазернь 525 нанометрийн долгионы уртад ногоон гэрлийн ялгаралтаар тодорхойлогддог лазер технологийн тодорхой төрөл юм. Энэ долгионы уртад ногоон лазерууд нь торлог бүрхэвчийн фотокоагуляцид хэрэглэгддэг бөгөөд тэдгээрийн өндөр хүч чадал, нарийвчлал нь ашигтай байдаг. Эдгээр нь мөн материал боловсруулахад, ялангуяа нарийвчлалтай, хамгийн бага дулааны нөлөөллийн боловсруулалт шаарддаг салбарт ашигтай байж болох юм..524–532 нм-ийн урт долгионы уртад чиглэсэн c хавтгай GaN суурь дээр ногоон лазер диодуудыг боловсруулсан нь лазер технологийн томоохон дэвшлийг тэмдэглэж байна. Энэхүү хөгжил нь тодорхой долгионы уртын шинж чанар шаарддаг хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой юм.
Тасралтгүй долгион ба загварчлагдсан лазерын эх үүсвэрүүд
1064 нм-ийн ойрын хэт улаан туяа (NIR), 532 нм-ийн ногоон, 355 нм-ийн хэт ягаан туяа (UV) зэрэг янз бүрийн долгионы уртад тасралтгүй долгион (CW) болон горимд түгжигдсэн квази-CW лазерын эх үүсвэрүүдийг лазерын сонгомол ялгаруулагч нарны зайд ашиглахад авч үздэг. Өөр өөр долгионы урт нь үйлдвэрлэлийн дасан зохицох чадвар болон үр ашигт нөлөөлдөг (Patel et al., 2011).
Өргөн зурвасын зайтай материалын эксимер лазерууд
Хэт ягаан туяаны долгионы уртад ажилладаг эксимер лазерууд нь шилэн болон нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай полимер (CFRP) зэрэг өргөн зурвасын зайтай материалыг боловсруулахад тохиромжтой бөгөөд өндөр нарийвчлалтай, дулааны нөлөөллийг хамгийн бага байлгадаг (Kobayashi et al., 2017).
Аж үйлдвэрийн хэрэглээнд зориулсан Nd:YAG лазерууд
Долгионы уртыг тохируулах чадвараараа дасан зохицох чадвартай Nd:YAG лазеруудыг өргөн хүрээний хэрэглээнд ашигладаг. 1064 нм ба 532 нм долгионы уртад ажиллах чадвар нь янз бүрийн материалыг боловсруулахад уян хатан байдлыг олгодог. Жишээлбэл, 1064 нм долгионы урт нь металл дээр гүн сийлбэр хийхэд тохиромжтой бол 532 нм долгионы урт нь хуванцар болон бүрсэн металл дээр өндөр чанартай гадаргуугийн сийлбэр хийх боломжийг олгодог (Moon et al., 1999).
→Холбогдох бүтээгдэхүүнүүд：1064нм долгионы урттай CW диодоор шахдаг хатуу төлөвт лазер
Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер гагнуур
1000 нм хүртэлх долгионы урттай, сайн цацрагийн чанар, өндөр чадалтай лазеруудыг металлын түлхүүрийн нүхний лазер гагнуурт ашигладаг. Эдгээр лазерууд нь материалыг үр дүнтэй ууршуулж, хайлуулж, өндөр чанартай гагнуур үүсгэдэг (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Лазер боловсруулалтыг бусад технологитой нэгтгэх
Лазер боловсруулалтыг бүрэх, тээрэмдэх зэрэг бусад үйлдвэрлэлийн технологиудтай нэгтгэснээр илүү үр ашигтай, олон талт үйлдвэрлэлийн систем бий болсон. Энэхүү нэгтгэл нь багаж хэрэгсэл, хэвний үйлдвэрлэл, хөдөлгүүрийн засвар зэрэг салбарт онцгой ач холбогдолтой юм (Новотни нар, 2010).
Шинээр гарч ирж буй салбаруудад лазер боловсруулалт хийх
Лазер технологийн хэрэглээ нь хагас дамжуулагч, дэлгэц, нимгэн хальсны үйлдвэрлэл зэрэг шинээр гарч ирж буй салбаруудад өргөжиж, шинэ боломжуудыг санал болгож, материалын шинж чанар, бүтээгдэхүүний нарийвчлал, төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулж байна (Hwang et al., 2022).
Лазер боловсруулалтын ирээдүйн чиг хандлага
Лазер боловсруулах технологийн ирээдүйн хөгжил нь шинэ үйлдвэрлэлийн техник, бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах, олон материалын нэгдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг инженерчлэх, эдийн засгийн болон процессын ашиг тусыг нэмэгдүүлэхэд чиглэгдэж байна. Үүнд хяналттай сүвэрхэг чанар бүхий бүтцийг лазераар хурдан үйлдвэрлэх, эрлийз гагнуур, металл хуудсыг лазераар зүсэх зэрэг орно (Kukreja et al., 2013).
Лазер боловсруулах технологи нь олон төрлийн хэрэглээ, тасралтгүй шинэчлэлтэйгээр үйлдвэрлэл, материал боловсруулах ирээдүйг бүрдүүлж байна. Үүний олон талт байдал, нарийвчлал нь уламжлалт үйлдвэрлэлийн аргуудын хил хязгаарыг тэлж, төрөл бүрийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл болгож байна.
Лазов, Л., Анжелов, Н., & Тейрумниекс, Э. (2019). ЛАЗЕР ТЕХНОЛОГИЙН ПРОЦЕССУУД ДАХЬ ЧАНАРЫН НЯГТЛАЛЫГ УРЬДЧИЛАН ҮНЭЛГЭХ АРГА.БАЙГАЛЬ ОРЧИН. ТЕХНОЛОГИ. НӨӨЦ. Олон улсын шинжлэх ухаан, практикийн бага хурлын эмхэтгэл. Холбоос
Пател, Р., Венхам, С., Тжахжоно, Б., Халлам, Б., Сугианто, А., & Боватсек, Ж. (2011). 532нм тасралтгүй долгион (CW) болон загварт түгжигдсэн квази-CW лазерын эх үүсвэр ашиглан лазер допинг хийдэг сонгомол ялгаруулагч нарны зайг өндөр хурдтай үйлдвэрлэх нь.Холбоос
Кобаяши, М., Какизаки, К., Ойзуми, Х., Мимура, Т., Фүжимото, Ж., Мизогучи, Х. (2017). Шил болон CFRP-д зориулсан DUV өндөр хүчин чадалтай лазер боловсруулах.Холбоос
Мүүн, Х., И, Ж., Ри, Ю., Ча, Б., Ли, Ж., & Ким, К.-С. (1999). KTP болор ашиглан диффузийн тусгал хэлбэрийн диодын хажуугийн шахуургатай Nd:YAG лазераар хөндий доторх давтамжийг үр ашигтайгаар хоёр дахин нэмэгдүүлэх.Холбоос
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Өндөр хүчин чадалтай шилэн лазер гагнуурын шинж чанарууд.Механик Инженерүүдийн Хүрээлэнгийн эмхэтгэл, С хэсэг: Механик Инженерийн Шинжлэх Ухааны Сэтгүүл, 224, 1019-1029.Холбоос
Мажумдар, Ж., & Манна, И. (2013). Лазерын тусламжтайгаар материал үйлдвэрлэх танилцуулга.Холбоос
Гонг, С. (2012). Дэвшилтэт лазер боловсруулах технологийн судалгаа ба хэрэглээ.Холбоос
Юмото, Ж., Торизука, К., & Курода, Р. (2017). Лазер материалын боловсруулалтын лазер үйлдвэрлэлийн туршилтын тавцан болон мэдээллийн санг хөгжүүлэх нь.Лазер инженерчлэлийн тойм, 45, 565-570.Холбоос
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). Лазер боловсруулалт хийх газар дээр нь хянах технологийн дэвшил.SCIENTIA SINICA Физик, механик, одон орон судлал. Холбоос
Сан, Х., & Флорес, К. (2010). Лазераар боловсруулсан Zr дээр суурилсан бөөн металл шилний бичил бүтцийн шинжилгээ.Металлурги ба материалын гүйлгээ А. Холбоос
Новотни, С., Мюнстер, Р., Шарек, С., & Бейер, Э. (2010). Лазер бүрэх болон тээрэмдэх хосолсон лазерын нэгдсэн элемент.Угсралтын автоматжуулалт, 30(1), 36-38.Холбоос
Кукрежа, ЛМ, Каул, Р., Паул, К., Ганеш, П., & Рао, Б.Т. (2013). Ирээдүйн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд зориулсан шинээр гарч ирж буй лазер материал боловсруулах аргууд.Холбоос
Хванг, Э., Чой, Ж., & Хонг, С. (2022). Хэт нарийвчлалтай, өндөр бүтээмжтэй үйлдвэрлэлийн зориулалттай лазерын тусламжтайгаар вакуум процессууд шинээр гарч ирж байна.Нано хэмжээний. Холбоос
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 1-р сарын 18