निर्माण मा लेजर प्रशोधन को परिचय
लेजर प्रशोधन प्रविधिले द्रुत विकासको अनुभव गरेको छ र एयरोस्पेस, मोटर वाहन, इलेक्ट्रोनिक्स, र थप जस्ता विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यसले उत्पादनको गुणस्तर, श्रम उत्पादकत्व र स्वचालनमा सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, जबकि प्रदूषण र सामग्रीको खपत घटाउँछ (गोंग, २०१२)।
धातु र गैर-धातु सामग्रीमा लेजर प्रशोधन
गत दशकमा लेजर प्रशोधनको प्राथमिक प्रयोग धातु सामग्रीहरूमा भएको छ, जसमा काट्ने, वेल्डिङ र क्ल्याडिङ समावेश छ। यद्यपि, क्षेत्र कपडा, गिलास, प्लास्टिक, पोलिमर र सिरेमिक जस्ता गैर-धातु सामग्रीहरूमा विस्तार हुँदैछ। यी प्रत्येक सामग्रीले विभिन्न उद्योगहरूमा अवसरहरू खोल्छ, यद्यपि तिनीहरूले पहिले नै प्रशोधन प्रविधिहरू स्थापना गरिसकेका छन् (Yumoto et al।, 2017)।
गिलासको लेजर प्रशोधनमा चुनौतीहरू र आविष्कारहरू
अटोमोटिभ, निर्माण, र इलेक्ट्रोनिक्स जस्ता उद्योगहरूमा यसको व्यापक अनुप्रयोगहरूको साथ ग्लासले लेजर प्रशोधनको लागि महत्त्वपूर्ण क्षेत्र प्रतिनिधित्व गर्दछ। परम्परागत गिलास काट्ने विधिहरू, जसमा कडा मिश्र धातु वा हीरा उपकरणहरू समावेश छन्, कम दक्षता र नराम्रो किनारहरू द्वारा सीमित छन्। यसको विपरित, लेजर काट्ने एक अधिक कुशल र सटीक विकल्प प्रदान गर्दछ। यो विशेष गरी स्मार्टफोन निर्माण जस्ता उद्योगहरूमा स्पष्ट हुन्छ, जहाँ क्यामेरा लेन्स कभर र ठूला डिस्प्ले स्क्रिनहरूका लागि लेजर कटिङ प्रयोग गरिन्छ (Ding et al., 2019)।
उच्च-मूल्य गिलास प्रकारहरूको लेजर प्रशोधन
अप्टिकल गिलास, क्वार्ट्ज गिलास, र नीलमणि गिलास जस्ता विभिन्न प्रकारका गिलासहरू, तिनीहरूको भंगुर प्रकृतिको कारणले अद्वितीय चुनौतीहरू प्रस्तुत गर्दछ। यद्यपि, फेमटोसेकेन्ड लेजर नक्काशी जस्ता उन्नत लेजर प्रविधिहरूले यी सामग्रीहरूको सटीक प्रशोधन सक्षम पारेको छ (सन एन्ड फ्लोरेस, २०१०)।
लेजर प्राविधिक प्रक्रियाहरूमा तरंगदैर्ध्यको प्रभाव
लेजरको तरंगदैर्ध्यले विशेष गरी संरचनात्मक इस्पात जस्ता सामग्रीहरूको लागि प्रक्रियालाई महत्त्वपूर्ण रूपमा प्रभाव पार्छ। पराबैंगनी, देखिने, नजिक र टाढाको इन्फ्रारेड क्षेत्रहरूमा उत्सर्जन गर्ने लेजरहरू पग्लन र वाष्पीकरणको लागि तिनीहरूको महत्वपूर्ण शक्ति घनत्वको लागि विश्लेषण गरिएको छ (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019)।
तरंगदैर्ध्यमा आधारित विविध अनुप्रयोगहरू
लेजर तरंगदैर्ध्यको छनोट स्वेच्छाचारी होइन तर सामग्रीको गुण र इच्छित परिणाममा धेरै निर्भर छ। उदाहरणका लागि, UV लेजरहरू (छोटो तरंग लम्बाइका साथ) सटीक नक्काशी र माइक्रोमेसिनिङका लागि उत्कृष्ट हुन्छन्, किनकि तिनीहरूले राम्रो विवरणहरू उत्पादन गर्न सक्छन्। यसले तिनीहरूलाई अर्धचालक र माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स उद्योगहरूको लागि आदर्श बनाउँछ। यसको विपरित, इन्फ्रारेड लेजरहरू तिनीहरूको गहिरो प्रवेश क्षमताहरूको कारण बाक्लो सामग्री प्रशोधनको लागि अधिक कुशल हुन्छन्, तिनीहरूलाई भारी औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँदछ। (मजुमदार र मन्ना, 2013)। त्यसै गरी, हरियो लेजरहरू, सामान्यतया 532 एनएमको तरंग लम्बाइमा काम गर्ने, न्यूनतम थर्मल प्रभावको साथ उच्च परिशुद्धता चाहिने अनुप्रयोगहरूमा तिनीहरूको स्थान पत्ता लगाउँदछ। तिनीहरू विशेष गरी माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्समा सर्किट ढाँचा, फोटोकोगुलेसन जस्ता प्रक्रियाहरूको लागि चिकित्सा अनुप्रयोगहरूमा, र सौर्य सेल निर्माणको लागि नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्रमा प्रभावकारी छन्। हरियो लेजरहरूको अद्वितीय तरंगदैर्ध्यले तिनीहरूलाई प्लास्टिक र धातुहरू सहित विभिन्न सामग्रीहरू चिन्ह लगाउन र उत्कीर्ण गर्न उपयुक्त बनाउँदछ, जहाँ उच्च कन्ट्रास्ट र न्यूनतम सतह क्षति वांछित हुन्छ। हरियो लेजरहरूको यो अनुकूलनता लेजर टेक्नोलोजीमा तरंगदैर्ध्य चयनको महत्त्वलाई रेखांकित गर्दछ, विशेष सामग्री र अनुप्रयोगहरूको लागि इष्टतम परिणामहरू सुनिश्चित गर्दै।
द525nm हरियो लेजर525 न्यानोमिटरको तरंग लम्बाइमा यसको विशिष्ट हरियो प्रकाश उत्सर्जन द्वारा विशेषता लेजर प्रविधिको एक विशेष प्रकार हो। यस तरंगदैर्ध्यमा हरियो लेजरहरूले रेटिनल फोटोकोगुलेसनमा अनुप्रयोगहरू फेला पार्छन्, जहाँ तिनीहरूको उच्च शक्ति र सटीकता लाभदायक हुन्छ। तिनीहरू सामग्री प्रशोधनमा पनि सम्भावित रूपमा उपयोगी छन्, विशेष गरी क्षेत्रहरूमा जसलाई सटीक र न्यूनतम थर्मल प्रभाव प्रशोधन आवश्यक पर्दछ।.सी-प्लेन गाएन सब्सट्रेटमा 524–532 एनएममा लामो तरंग दैर्ध्यमा हरियो लेजर डायोडको विकासले लेजर टेक्नोलोजीमा महत्त्वपूर्ण प्रगतिको सङ्केत गर्छ। यो विकास विशिष्ट तरंगदैर्ध्य विशेषताहरू आवश्यक अनुप्रयोगहरूको लागि महत्त्वपूर्ण छ
निरन्तर तरंग र मोडेलक लेजर स्रोतहरू
कन्टिन्युअस वेभ (CW) र मोडलक अर्ध-CW लेजर स्रोतहरू विभिन्न तरंग दैर्ध्यमा 1064 nm मा नजिक-इन्फ्रारेड (NIR), 532 nm मा हरियो, र 355 nm मा पराबैंगनी (UV) लेजर डोपिङ चयनात्मक उत्सर्जक सौर कक्षहरूको लागि विचार गरिन्छ। बिभिन्न तरंगदैर्ध्यहरु को निर्माण अनुकूलन क्षमता र दक्षता को लागी प्रभाव छ (पटेल एट अल।, 2011)।
वाइड ब्यान्ड ग्याप सामग्रीका लागि एक्सिमर लेजरहरू
Excimer लेजरहरू, UV तरंगदैर्ध्यमा सञ्चालन, उच्च परिशुद्धता र न्यूनतम थर्मल प्रभाव (कोबायाशी एट अल।, 2017) प्रदान गर्ने ग्लास र कार्बन फाइबर-प्रबलित पोलिमर (CFRP) जस्ता चौडा ब्यान्डग्याप सामग्रीहरू प्रशोधन गर्न उपयुक्त छन्।
एनडी: औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि YAG लेजरहरू
Nd: YAG लेजरहरू, तरंगदैर्ध्य ट्युनिङको सन्दर्भमा तिनीहरूको अनुकूलन क्षमताको साथ, अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरामा प्रयोग गरिन्छ। 1064 nm र 532 nm दुबैमा काम गर्ने तिनीहरूको क्षमताले विभिन्न सामग्रीहरू प्रशोधन गर्न लचिलोपनको लागि अनुमति दिन्छ। उदाहरण को लागी, 1064 nm तरंगदैर्ध्य धातुहरूमा गहिरो उत्कीर्णनको लागि आदर्श हो, जबकि 532 nm तरंगदैर्ध्यले प्लास्टिक र लेपित धातुहरूमा उच्च गुणस्तरको सतह उत्कीर्णन प्रदान गर्दछ। (Moon et al., 1999)।
→सम्बन्धित उत्पादनहरू:CW डायोड-पम्प गरिएको ठोस-स्टेट लेजर 1064nm तरंगदैर्ध्यको साथ
उच्च शक्ति फाइबर लेजर वेल्डिंग
1000 एनएम नजिकको तरंग लम्बाइ भएका लेजरहरू, राम्रो बीम गुणस्तर र उच्च शक्ति भएका, धातुहरूको लागि किहोल लेजर वेल्डिङमा प्रयोग गरिन्छ। यी लेजरहरूले कुशलतापूर्वक सामग्रीहरू वाष्पीकरण र पग्ल्छन्, उच्च गुणस्तरको वेल्डहरू उत्पादन गर्छन् (साल्मिनेन, पिइली, र पूरटोनेन, २०१०)।
अन्य प्रविधिहरूसँग लेजर प्रशोधनको एकीकरण
लेजर प्रशोधन को अन्य उत्पादन प्रविधिहरु संग एकीकरण, जस्तै cladding र मिलिंग, अधिक कुशल र बहुमुखी उत्पादन प्रणाली को नेतृत्व गरेको छ। यो एकीकरण उपकरण र डाई निर्माण र इन्जिन मर्मत (Nowotny et al।, 2010) जस्ता उद्योगहरूमा विशेष गरी लाभदायक छ।
उदीयमान क्षेत्रहरूमा लेजर प्रशोधन
लेजर टेक्नोलोजीको प्रयोग उदीयमान क्षेत्रहरू जस्तै अर्धचालक, डिस्प्ले, र पातलो फिल्म उद्योगहरूमा फैलिएको छ, नयाँ क्षमताहरू प्रदान गर्दै र सामग्री गुणहरू, उत्पादन सटीकता, र उपकरण प्रदर्शन सुधार गर्दै (Hwang et al।, 2022)।
लेजर प्रशोधनमा भविष्यका प्रवृत्तिहरू
लेजर प्रशोधन टेक्नोलोजीमा भविष्यका विकासहरू उपन्यास निर्माण प्रविधिहरू, उत्पादन गुणहरू सुधार गर्न, इन्जिनियरिङ एकीकृत बहु-सामग्री घटकहरू र आर्थिक र प्रक्रियागत लाभहरू बढाउनमा केन्द्रित छन्। यसमा नियन्त्रित पोरोसिटी, हाइब्रिड वेल्डिङ र धातुका पानाहरूको लेजर प्रोफाइल काट्ने संरचनाहरूको लेजर द्रुत निर्माण समावेश छ (कुक्रेजा एट अल।, २०१३)।
लेजर प्रशोधन प्रविधि, यसको विविध अनुप्रयोगहरू र निरन्तर आविष्कारहरूको साथ, उत्पादन र सामग्री प्रशोधनको भविष्यलाई आकार दिइरहेको छ। यसको बहुमुखी प्रतिभा र परिशुद्धताले यसलाई विभिन्न उद्योगहरूमा अपरिहार्य उपकरण बनाउँदछ, परम्परागत निर्माण विधिहरूको सीमाहरू धकेल्दै।
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019)। लेजर प्राविधिक प्रक्रियाहरूमा क्रिटिकल पावर डेन्सिटीको प्रारम्भिक अनुमानको लागि विधि।वातावरण। टेक्नोलोजीहरू। स्रोतहरू। अन्तर्राष्ट्रिय वैज्ञानिक र व्यावहारिक सम्मेलनको कार्यवाही. लिङ्क
पटेल, आर., वेनहम, एस., जाहजोनो, बी., हलाम, बी., सुगियान्टो, ए., र बोवात्सेक, जे. (2011)। 532nm कन्टिन्युअस वेभ (CW) र मोडलॉक्ड क्वासी-CW लेजर स्रोतहरू प्रयोग गरेर लेजर डोपिङ चयनात्मक एमिटर सौर्य सेलहरूको उच्च-गति निर्माण।लिङ्क
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017)। गिलास र CFRP को लागि DUV उच्च शक्ति लेजर प्रशोधन।लिङ्क
मुन, एच., यी, जे., री, वाई., चा, बी., ली, जे., र किम, के.-एस. (१९९९)। एक डिफ्यूसिभ रिफ्लेक्टर-प्रकार डायोड साइड-पम्प Nd: YAG लेजर KTP क्रिस्टल प्रयोग गरेर कुशल इन्ट्राकैभिटी फ्रिक्वेन्सी दोब्बर।लिङ्क
साल्मिनेन, ए., पिइली, एच., र पूरटोनेन, टी. (2010)। उच्च शक्ति फाइबर लेजर वेल्डिंग को विशेषताहरु।मेकानिकल इन्जिनियरहरूको संस्थाको कार्यवाही, भाग सी: मेकानिकल इन्जिनियरिङ विज्ञानको जर्नल, 224, 1019-1029।लिङ्क
मजुमदार, जे, र मन्ना, आई। (२०१३)। सामग्रीको लेजर असिस्टेड फेब्रिकेशनको परिचय।लिङ्क
गोंग, एस (२०१२)। उन्नत लेजर प्रशोधन प्रविधिको अनुसन्धान र अनुप्रयोगहरू।लिङ्क
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017)। लेजर-सामग्री प्रशोधनका लागि लेजर-निर्माण परीक्षण बेड र डाटाबेसको विकास।लेजर इन्जिनियरिङको समीक्षा, 45, ५६५-५७०।लिङ्क
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019)। लेजर प्रशोधनका लागि इन-सिटू निगरानी प्रविधिमा प्रगति।SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. लिङ्क
सन, एच., र फ्लोरेस, के. (२०१०)। लेजर-प्रोसेस्ड Zr-आधारित बल्क मेटालिक ग्लासको माइक्रोस्ट्रक्चरल विश्लेषण।धातुकर्म र सामग्री लेनदेन ए. लिङ्क
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010)। संयुक्त लेजर क्लेडिङ र मिलिङका लागि एकीकृत लेजर सेल।विधानसभा स्वचालन, 30(१), ३६-३८।लिङ्क
कुकरेजा, एलएम, कौल, आर., पल, सी., गणेश, पी., र राव, बीटी (२०१३)। भविष्यका औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि उभरिरहेको लेजर सामग्री प्रशोधन प्रविधिहरू।लिङ्क
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022)। अति परिशुद्धता, उच्च उपज निर्माणको लागि उभरिरहेको लेजर-सहायता भ्याकुम प्रक्रियाहरू।नानोस्केल. लिङ्क
पोस्ट समय: जनवरी-18-2024