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Introduzione à a trasfurmazione laser in a fabricazione
A tecnulugia di trasfurmazione laser hà cunnisciutu un sviluppu rapidu è hè largamente aduprata in diversi campi, cum'è l'aerospaziale, l'automobile, l'elettronica, è altri. Ghjoca un rolu significativu in u miglioramentu di a qualità di i prudutti, a produttività di u travagliu è l'automatizazione, riducendu à tempu l'inquinamentu è u cunsumu di materiali (Gong, 2012).
Trasfurmazione laser in materiali metallichi è non metallichi
L'applicazione primaria di a trasfurmazione laser in l'ultima dicina d'anni hè stata in i materiali metallichi, cumpresi u tagliu, a saldatura è u rivestimentu. Tuttavia, u campu si sta espandendu in materiali non metallichi cum'è tessili, vetru, plastica, polimeri è ceramica. Ognunu di sti materiali apre opportunità in varie industrie, ancu s'elli anu digià tecniche di trasfurmazione stabilite (Yumoto et al., 2017).
Sfide è Innuvazioni in a Trasfurmazione Laser di u Vetru
U vetru, cù e so vaste applicazioni in industrie cum'è l'automobile, a custruzzione è l'elettronica, rapprisenta un duminiu significativu per a trasfurmazione laser. I metudi tradiziunali di tagliu di u vetru, chì implicanu strumenti in lega dura o diamanti, sò limitati da una bassa efficienza è bordi ruvidi. In cuntrastu, u tagliu laser offre una alternativa più efficiente è precisa. Questu hè particularmente evidente in industrie cum'è a fabricazione di smartphone, induve u tagliu laser hè adupratu per e coperture di lenti di e fotocamere è i grandi schermi (Ding et al., 2019).
Trasfurmazione laser di tipi di vetru di altu valore
Diversi tipi di vetru, cum'è u vetru otticu, u vetru di quarzu è u vetru di zaffiro, prisentanu sfide uniche per via di a so natura fragile. Tuttavia, e tecniche laser avanzate cum'è l'incisione laser à femtosecondi anu permessu una trasfurmazione di precisione di sti materiali (Sun & Flores, 2010).
Influenza di a lunghezza d'onda nantu à i prucessi tecnologichi laser
A lunghezza d'onda di u laser influenza significativamente u prucessu, in particulare per i materiali cum'è l'acciaiu strutturale. I laser chì emettenu in zone ultraviolette, visibili, infrarosse vicine è luntane sò stati analizati per a so densità di putenza critica per a fusione è l'evaporazione (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Diverse applicazioni basate nantu à e lunghezze d'onda
A scelta di a lunghezza d'onda di u laser ùn hè micca arbitraria, ma dipende assai da e proprietà di u materiale è da u risultatu desideratu. Per esempiu, i laser UV (cù lunghezze d'onda più corte) sò eccellenti per l'incisione di precisione è a microlavorazione, postu chì ponu pruduce dettagli più fini. Questu li rende ideali per l'industrie di i semiconduttori è di a microelettronica. In cuntrastu, i laser infrarossi sò più efficienti per a trasfurmazione di materiali più spessi per via di e so capacità di penetrazione più profonda, rendenduli adatti per applicazioni industriali pesanti. (Majumdar & Manna, 2013). In listessu modu, i laser verdi, chì operanu tipicamente à una lunghezza d'onda di 532 nm, trovanu a so nicchia in applicazioni chì richiedenu alta precisione cù un impattu termicu minimu. Sò particularmente efficaci in a microelettronica per compiti cum'è a creazione di circuiti, in applicazioni mediche per procedure cum'è a fotocoagulazione, è in u settore di l'energie rinnuvevuli per a fabricazione di cellule solari. A lunghezza d'onda unica di i laser verdi li rende ancu adatti per a marcatura è l'incisione di diversi materiali, cumpresi plastiche è metalli, induve si desidera un altu cuntrastu è danni minimi à a superficia. Questa adattabilità di i laser verdi sottolinea l'impurtanza di a selezzione di a lunghezza d'onda in a tecnulugia laser, assicurendu risultati ottimali per materiali è applicazioni specifici.
ULaser verde 525nmhè un tipu specificu di tecnulugia laser carattarizata da a so emissione distinta di luce verde à a lunghezza d'onda di 525 nanometri. I laser verdi à sta lunghezza d'onda trovanu applicazioni in a fotocoagulazione retinica, induve a so alta putenza è precisione sò benefiche. Sò ancu potenzialmente utili in a trasfurmazione di i materiali, in particulare in i campi chì richiedenu una trasfurmazione precisa è à impattu termicu minimu..U sviluppu di diodi laser verdi nantu à u substratu GaN di u pianu c versu lunghezze d'onda più lunghe à 524-532 nm marca un avanzamentu significativu in a tecnulugia laser. Questu sviluppu hè cruciale per l'applicazioni chì richiedenu caratteristiche di lunghezza d'onda specifiche.
Fonti laser à onda cuntinua è modellabili
E fonti laser à onda cuntinua (CW) è quasi-CW mudellate à diverse lunghezze d'onda cum'è l'infrarossu vicinu (NIR) à 1064 nm, u verde à 532 nm è l'ultraviolettu (UV) à 355 nm sò cunsiderate per u dopaggio laser di e celle solari à emettitore selettivu. Diverse lunghezze d'onda anu implicazioni per l'adattabilità è l'efficienza di fabricazione (Patel et al., 2011).
Laser à eccimeri per materiali à banda larga
I laser à eccimeri, chì operanu à una lunghezza d'onda UV, sò adatti per u trattamentu di materiali à banda larga cum'è u vetru è u polimeru rinforzatu cù fibre di carboniu (CFRP), offrendu alta precisione è impattu termicu minimu (Kobayashi et al., 2017).
Laser Nd:YAG per applicazioni industriali
I laser Nd:YAG, cù a so adattabilità in termini di sintonizazione di a lunghezza d'onda, sò aduprati in una vasta gamma di applicazioni. A so capacità di operà sia à 1064 nm sia à 532 nm permette una flessibilità in u trattamentu di diversi materiali. Per esempiu, a lunghezza d'onda di 1064 nm hè ideale per l'incisione profonda nantu à i metalli, mentre chì a lunghezza d'onda di 532 nm furnisce un'incisione superficiale di alta qualità nantu à e materie plastiche è i metalli rivestiti (Moon et al., 1999).
→Prodotti cunnessi:Laser à statu solidu pompatu à diodi CW cù lunghezza d'onda di 1064 nm
Saldatura laser à fibra d'alta putenza
I laser cù lunghezze d'onda vicine à 1000 nm, chì pussedenu una bona qualità di fasciu è una putenza elevata, sò aduprati in a saldatura laser à foru di serratura per i metalli. Quessi laser vaporizanu è fundenu i materiali in modu efficiente, producendu saldature di alta qualità (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integrazione di u trattamentu laser cù altre tecnulugie
L'integrazione di a trasfurmazione laser cù altre tecnulugie di fabricazione, cum'è u rivestimentu è a fresatura, hà purtatu à sistemi di pruduzzione più efficienti è versatili. Questa integrazione hè particularmente benefica in industrie cum'è a fabricazione di strumenti è stampi è a riparazione di motori (Nowotny et al., 2010).
Trasfurmazione laser in campi emergenti
L'applicazione di a tecnulugia laser si estende à campi emergenti cum'è l'industrie di semiconduttori, display è film sottili, offrendu nuove capacità è migliurendu e proprietà di i materiali, a precisione di u produttu è e prestazioni di i dispositivi (Hwang et al., 2022).
Tendenze future in u trattamentu laser
I sviluppi futuri in a tecnulugia di trasfurmazione laser sò focalizati nantu à e nuove tecniche di fabricazione, u miglioramentu di e qualità di i prudutti, l'ingegneria di cumpunenti multimateriali integrati è u miglioramentu di i benefici ecunomichi è procedurali. Questu include a fabricazione rapida laser di strutture cù porosità cuntrullata, a saldatura ibrida è u tagliu di prufili laser di lamiere metalliche (Kukreja et al., 2013).
A tecnulugia di trasfurmazione laser, cù e so diverse applicazioni è innovazioni continue, dà forma à l'avvene di a fabricazione è di a trasfurmazione di i materiali. A so versatilità è precisione ne facenu un strumentu indispensabile in diverse industrie, spinghjendu i limiti di i metudi di fabricazione tradiziunali.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). METODU PER A STIMA PRELIMINARE DI A DENSITÀ DI PUTENZA CRITICA IN I PROCESSI TECNOLOGICI LASER.AMBIENTE. TECNULUGIE. RISORSE. Atti di a Cunferenza Scientifica è Pratica Internaziunale. Ligame
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Fabricazione à alta velocità di celle solari à emettitore selettivu cù dopaggio laser utilizendu fonti laser à onda continua (CW) di 532 nm è quasi-CW modelloccate.Ligame
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). Trattamentu di laser DUV d'alta putenza per vetru è CFRP.Ligame
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Radduppiamentu efficiente di a frequenza intracavità da un laser Nd:YAG pompato lateralmente à diodu di tipu riflettore diffusivu chì utilizza un cristallu KTP.Ligame
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). E caratteristiche di a saldatura laser di fibra d'alta putenza.Atti di l'Istituzione di l'Ingegneri Meccanichi, Parte C: Rivista di Scienza di l'Ingegneria Meccanica, 224, 1019-1029.Ligame
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Introduzione à a fabricazione di materiali assistita da laser.Ligame
Gong, S. (2012). Investigazioni è applicazioni di a tecnulugia avanzata di trasfurmazione laser.Ligame
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Sviluppu di un Lettu di Prova per a Fabbricazione Laser è di una Base di Dati per a Trasfurmazione di Materiali Laser.A Rivista di l'Ingegneria Laser, 45, 565-570.Ligame
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). Avanzate in a tecnulugia di monitorizazione in situ per u processu laser.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. Ligame
Sun, H., & Flores, K. (2010). Analisi Microstrutturale di un Vetru Metallicu in Massa à Base di Zr Trasfurmatu à Laser.Transazzioni Metallurgiche è di Materiali A. Ligame
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Cellula laser integrata per u rivestimentu laser cumminatu è a fresatura.Automatizazione di l'assemblea, 30(1), 36-38.Ligame
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Tecniche emergenti di trasfurmazione di materiali laser per future applicazioni industriali.Ligame
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Prucessi emergenti di vacuum assistiti da laser per una fabricazione di ultra precisione è altu rendimentu.Nanoscala. Ligame
Data di publicazione: 18 di ghjennaghju di u 2024