Rosnąca rola obróbki laserowej metali, szkła i nie tylko

Wpływ długości fali na laserowe procesy technologiczne

Długość fali lasera znacząco wpływa na proces, szczególnie w przypadku materiałów takich jak stal konstrukcyjna. Lasery emitujące w obszarach ultrafioletowych, widzialnych oraz bliskiej i odległej podczerwieni zostały przeanalizowane pod kątem ich krytycznej gęstości mocy dla topnienia i parowania (Lazov, Angelov i Teirumnieks, 2019).

Różnorodne zastosowania oparte na długościach fal

Wybór długości fali lasera nie jest arbitralny, ale w dużym stopniu zależy od właściwości materiału i pożądanego rezultatu. Na przykład lasery UV (o krótszych długościach fal) doskonale nadają się do precyzyjnego grawerowania i mikroobróbki, ponieważ mogą wytwarzać drobniejsze szczegóły. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań w przemyśle półprzewodników i mikroelektroniki. Natomiast lasery na podczerwień są bardziej wydajne w przypadku obróbki grubszych materiałów ze względu na ich zdolność do głębszej penetracji, dzięki czemu nadają się do ciężkich zastosowań przemysłowych. (Majumdar i Manna, 2013). Podobnie zielone lasery, zwykle działające na długości fali 532 nm, znajdują swoje miejsce w zastosowaniach wymagających dużej precyzji przy minimalnym wpływie termicznym. Są szczególnie skuteczne w mikroelektronice do zadań takich jak modelowanie obwodów, w zastosowaniach medycznych do procedur takich jak fotokoagulacja oraz w sektorze energii odnawialnej do produkcji ogniw słonecznych. Wyjątkowa długość fali zielonych laserów sprawia, że ​​nadają się one również do znakowania i grawerowania różnorodnych materiałów, w tym tworzyw sztucznych i metali, gdzie pożądany jest wysoki kontrast i minimalne uszkodzenia powierzchni. Ta zdolność adaptacji zielonych laserów podkreśla znaczenie doboru długości fali w technologii laserowej, zapewniającej optymalne wyniki dla określonych materiałów i zastosowań.

TheZielony laser o długości fali 525 nmto specyficzny rodzaj technologii laserowej charakteryzujący się wyraźną emisją zielonego światła o długości fali 525 nanometrów. Zielone lasery pracujące na tej długości fali znajdują zastosowanie w fotokoagulacji siatkówki, gdzie korzystna jest ich duża moc i precyzja. Są również potencjalnie przydatne w obróbce materiałów, szczególnie w dziedzinach wymagających precyzyjnej i minimalnej obróbki termicznej.Rozwój zielonych diod laserowych na podłożu GaN w płaszczyźnie c w kierunku dłuższych fal w zakresie 524–532 nm oznacza znaczny postęp w technologii laserowej. Rozwój ten ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach wymagających określonej charakterystyki długości fali

Źródła laserowe o fali ciągłej i blokowane modelowo

Fala ciągła (CW) i modelowane quasi-CW źródła laserowe o różnych długościach fal, takich jak bliska podczerwień (NIR) przy 1064 nm, zieleń przy 532 nm i ultrafiolet (UV) przy 355 nm, są brane pod uwagę w przypadku ogniw słonecznych z selektywnym emiterem domieszkowania laserowego. Różne długości fal mają wpływ na zdolność adaptacji i wydajność produkcji (Patel i in., 2011).

Lasery ekscymerowe do materiałów szerokopasmowych

Lasery ekscymerowe działające na długości fali UV nadają się do przetwarzania materiałów o szerokiej przerwie wzbronionej, takich jak szkło i polimer wzmocniony włóknem węglowym (CFRP), oferując wysoką precyzję i minimalny wpływ termiczny (Kobayashi i in., 2017).

Lasery Nd:YAG do zastosowań przemysłowych

Lasery Nd:YAG, dzięki możliwościom adaptacji w zakresie dostrajania długości fali, są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań. Ich zdolność do pracy zarówno przy 1064 nm, jak i 532 nm, pozwala na elastyczność w przetwarzaniu różnych materiałów. Na przykład długość fali 1064 nm jest idealna do głębokiego grawerowania metali, podczas gdy długość fali 532 nm zapewnia wysokiej jakości grawerowanie powierzchniowe na tworzywach sztucznych i metalach powlekanych (Moon i in., 1999).

→Powiązane produkty:Laser na ciele stałym pompowany diodą CW o długości fali 1064 nm

Spawanie laserem światłowodowym dużej mocy

Lasery o długości fali bliskiej 1000 nm, charakteryzujące się dobrą jakością wiązki i dużą mocą, stosowane są w spawaniu laserowym metali metodą dziurki od klucza. Lasery te skutecznie odparowują i topią materiały, tworząc wysokiej jakości spoiny (Salminen, Piili i Purtonen, 2010).

Integracja obróbki laserowej z innymi technologiami

Integracja obróbki laserowej z innymi technologiami produkcyjnymi, takimi jak napawanie i frezowanie, doprowadziła do powstania bardziej wydajnych i wszechstronnych systemów produkcyjnych. Integracja ta jest szczególnie korzystna w branżach takich jak produkcja narzędzi i matryc oraz naprawa silników (Nowotny i in., 2010).