ધાતુઓ, કાચ અને તેનાથી આગળ લેસર પ્રોસેસિંગની વિસ્તરતી ભૂમિકા

ઝડપી પોસ્ટ માટે અમારા સોશિયલ મીડિયા પર સબ્સ્ક્રાઇબ કરો

ઉત્પાદનમાં લેસર પ્રોસેસિંગનો પરિચય

લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીનો ઝડપી વિકાસ થયો છે અને તેનો ઉપયોગ એરોસ્પેસ, ઓટોમોટિવ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તે ઉત્પાદનની ગુણવત્તા, શ્રમ ઉત્પાદકતા અને ઓટોમેશન સુધારવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જ્યારે પ્રદૂષણ અને સામગ્રીનો વપરાશ ઘટાડે છે (ગોંગ, 2012).

ધાતુ અને બિન-ધાતુ સામગ્રીમાં લેસર પ્રક્રિયા

છેલ્લા દાયકામાં લેસર પ્રોસેસિંગનો પ્રાથમિક ઉપયોગ ધાતુની સામગ્રીમાં થયો છે, જેમાં કટીંગ, વેલ્ડીંગ અને ક્લેડીંગનો સમાવેશ થાય છે. જોકે, આ ક્ષેત્ર કાપડ, કાચ, પ્લાસ્ટિક, પોલિમર અને સિરામિક્સ જેવી બિન-ધાતુ સામગ્રીમાં વિસ્તરી રહ્યું છે. આ દરેક સામગ્રી વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તકો ખોલે છે, જોકે તેમની પાસે પહેલાથી જ સ્થાપિત પ્રક્રિયા તકનીકો છે (યુમોટો એટ અલ., 2017).

કાચની લેસર પ્રક્રિયામાં પડકારો અને નવીનતાઓ

ઓટોમોટિવ, બાંધકામ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપક ઉપયોગ સાથે, કાચ લેસર પ્રોસેસિંગ માટે એક મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પરંપરાગત કાચ કાપવાની પદ્ધતિઓ, જેમાં સખત મિશ્રધાતુ અથવા હીરાના સાધનોનો સમાવેશ થાય છે, ઓછી કાર્યક્ષમતા અને ખરબચડી ધાર દ્વારા મર્યાદિત છે. તેનાથી વિપરીત, લેસર કટીંગ વધુ કાર્યક્ષમ અને ચોક્કસ વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે. આ ખાસ કરીને સ્માર્ટફોન ઉત્પાદન જેવા ઉદ્યોગોમાં સ્પષ્ટ છે, જ્યાં કેમેરા લેન્સ કવર અને મોટી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન માટે લેસર કટીંગનો ઉપયોગ થાય છે (ડિંગ એટ અલ., 2019).

ઉચ્ચ-મૂલ્યવાળા કાચના પ્રકારોનું લેસર પ્રોસેસિંગ

વિવિધ પ્રકારના કાચ, જેમ કે ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ અને નીલમ ગ્લાસ, તેમના બરડ સ્વભાવને કારણે અનન્ય પડકારો રજૂ કરે છે. જો કે, ફેમટોસેકન્ડ લેસર એચિંગ જેવી અદ્યતન લેસર તકનીકોએ આ સામગ્રીઓની ચોકસાઇ પ્રક્રિયાને સક્ષમ બનાવી છે (સન અને ફ્લોરેસ, 2010).

લેસર ટેકનોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓ પર તરંગલંબાઇનો પ્રભાવ

લેસરની તરંગલંબાઇ પ્રક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે, ખાસ કરીને માળખાકીય સ્ટીલ જેવી સામગ્રી માટે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ, દૃશ્યમાન, નજીકના અને દૂરના ઇન્ફ્રારેડ વિસ્તારોમાં ઉત્સર્જિત થતા લેસરોનું ગલન અને બાષ્પીભવન માટે તેમની મહત્વપૂર્ણ શક્તિ ઘનતા માટે વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે (લાઝોવ, એન્જેલોવ, અને ટેઇરુમ્નીક્સ, 2019).

તરંગલંબાઇ પર આધારિત વિવિધ એપ્લિકેશનો

લેસર તરંગલંબાઇની પસંદગી મનસ્વી નથી પરંતુ તે સામગ્રીના ગુણધર્મો અને ઇચ્છિત પરિણામ પર ખૂબ આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, યુવી લેસરો (ટૂંકી તરંગલંબાઇવાળા) ચોકસાઇ કોતરણી અને માઇક્રોમશીનિંગ માટે ઉત્તમ છે, કારણ કે તેઓ બારીક વિગતો ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આ તેમને સેમિકન્ડક્ટર અને માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગો માટે આદર્શ બનાવે છે. તેનાથી વિપરીત, ઇન્ફ્રારેડ લેસરો તેમની ઊંડા ઘૂંસપેંઠ ક્ષમતાઓને કારણે જાડા સામગ્રી પ્રક્રિયા માટે વધુ કાર્યક્ષમ છે, જે તેમને ભારે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે. (મજુમદાર અને મન્ના, 2013). તેવી જ રીતે, લીલા લેસરો, સામાન્ય રીતે 532 nm ની તરંગલંબાઇ પર કાર્યરત, ન્યૂનતમ થર્મલ અસર સાથે ઉચ્ચ ચોકસાઇની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનોમાં પોતાનું સ્થાન શોધે છે. તેઓ સર્કિટ પેટર્નિંગ જેવા કાર્યો માટે માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં, ફોટોકોએગ્યુલેશન જેવી પ્રક્રિયાઓ માટે તબીબી એપ્લિકેશનોમાં અને સૌર કોષ ફેબ્રિકેશન માટે નવીનીકરણીય ઉર્જા ક્ષેત્રમાં ખાસ કરીને અસરકારક છે. લીલા લેસરોની અનન્ય તરંગલંબાઇ તેમને પ્લાસ્ટિક અને ધાતુઓ સહિત વિવિધ સામગ્રીને ચિહ્નિત કરવા અને કોતરણી કરવા માટે પણ યોગ્ય બનાવે છે, જ્યાં ઉચ્ચ કોન્ટ્રાસ્ટ અને ન્યૂનતમ સપાટી નુકસાન ઇચ્છિત હોય છે. લીલા લેસરોની આ અનુકૂલનક્ષમતા લેસર ટેકનોલોજીમાં તરંગલંબાઇ પસંદગીના મહત્વ પર ભાર મૂકે છે, જે ચોક્કસ સામગ્રી અને એપ્લિકેશનો માટે શ્રેષ્ઠ પરિણામોની ખાતરી કરે છે.

૫૨૫nm લીલો લેસરઆ એક ચોક્કસ પ્રકારની લેસર ટેકનોલોજી છે જે 525 નેનોમીટરની તરંગલંબાઇ પર તેના વિશિષ્ટ લીલા પ્રકાશ ઉત્સર્જન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ તરંગલંબાઇ પર લીલા લેસરો રેટિના ફોટોકોએગ્યુલેશનમાં ઉપયોગ કરે છે, જ્યાં તેમની ઉચ્ચ શક્તિ અને ચોકસાઇ ફાયદાકારક છે. તેઓ સામગ્રી પ્રક્રિયામાં પણ સંભવિત રીતે ઉપયોગી છે, ખાસ કરીને એવા ક્ષેત્રોમાં જ્યાં ચોક્કસ અને ન્યૂનતમ થર્મલ ઇમ્પેક્ટ પ્રોસેસિંગની જરૂર હોય છે..524–532 nm પર લાંબી તરંગલંબાઇ તરફ સી-પ્લેન GaN સબસ્ટ્રેટ પર લીલા લેસર ડાયોડનો વિકાસ લેસર ટેકનોલોજીમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ દર્શાવે છે. આ વિકાસ ચોક્કસ તરંગલંબાઇ લાક્ષણિકતાઓની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

સતત તરંગ અને મોડલોક્ડ લેસર સ્ત્રોતો

લેસર ડોપિંગ પસંદગીયુક્ત ઉત્સર્જક સૌર કોષો માટે, વિવિધ તરંગલંબાઇઓ જેવા કે 1064 nm પર નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ (NIR), 532 nm પર લીલો અને 355 nm પર અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) પર સતત તરંગલંબાઇ (CW) અને મોડલોક્ડ ક્વાસી-CW લેસર સ્ત્રોતોનો વિચાર કરવામાં આવે છે. વિવિધ તરંગલંબાઇઓ ઉત્પાદન અનુકૂલનક્ષમતા અને કાર્યક્ષમતા માટે અસરો ધરાવે છે (પટેલ અને અન્ય, 2011).

વાઈડ બેન્ડ ગેપ મટિરિયલ્સ માટે એક્સાઈમર લેસરો

યુવી તરંગલંબાઇ પર કાર્યરત એક્સાઇમર લેસરો, કાચ અને કાર્બન ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર (CFRP) જેવી પહોળી-બેન્ડગેપ સામગ્રીની પ્રક્રિયા કરવા માટે યોગ્ય છે, જે ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને ન્યૂનતમ થર્મલ અસર પ્રદાન કરે છે (કોબાયાશી એટ અલ., 2017).

ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે Nd:YAG લેસરો

Nd:YAG લેસરો, તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગના સંદર્ભમાં તેમની અનુકૂલનક્ષમતા સાથે, વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. 1064 nm અને 532 nm બંને પર કાર્ય કરવાની તેમની ક્ષમતા વિવિધ સામગ્રીની પ્રક્રિયામાં સુગમતા પ્રદાન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1064 nm તરંગલંબાઇ ધાતુઓ પર ઊંડા કોતરણી માટે આદર્શ છે, જ્યારે 532 nm તરંગલંબાઇ પ્લાસ્ટિક અને કોટેડ ધાતુઓ પર ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી સપાટી કોતરણી પૂરી પાડે છે. (મૂન એટ અલ., 1999).

→સંબંધિત ઉત્પાદનો:૧૦૬૪nm તરંગલંબાઇ સાથે CW ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસર

હાઇ પાવર ફાઇબર લેસર વેલ્ડીંગ

૧૦૦૦ એનએમની નજીક તરંગલંબાઇ ધરાવતા લેસર, સારી બીમ ગુણવત્તા અને ઉચ્ચ શક્તિ ધરાવતા, ધાતુઓ માટે કીહોલ લેસર વેલ્ડીંગમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ લેસર કાર્યક્ષમ રીતે સામગ્રીને બાષ્પીભવન કરે છે અને પીગળે છે, જેનાથી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વેલ્ડ ઉત્પન્ન થાય છે (સાલ્મિનેન, પીલી, અને પર્ટોનેન, ૨૦૧૦).

અન્ય ટેકનોલોજીઓ સાથે લેસર પ્રોસેસિંગનું એકીકરણ

ક્લેડીંગ અને મિલિંગ જેવી અન્ય ઉત્પાદન તકનીકો સાથે લેસર પ્રોસેસિંગના એકીકરણથી વધુ કાર્યક્ષમ અને બહુમુખી ઉત્પાદન પ્રણાલીઓ બની છે. આ એકીકરણ ખાસ કરીને ટૂલ અને ડાઇ ઉત્પાદન અને એન્જિન રિપેર જેવા ઉદ્યોગોમાં ફાયદાકારક છે (નોવોટની એટ અલ., 2010).

ઉભરતા ક્ષેત્રોમાં લેસર પ્રોસેસિંગ

લેસર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર, ડિસ્પ્લે અને પાતળા ફિલ્મ ઉદ્યોગો જેવા ઉભરતા ક્ષેત્રોમાં વિસ્તરે છે, જે નવી ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે અને સામગ્રી ગુણધર્મો, ઉત્પાદન ચોકસાઇ અને ઉપકરણ પ્રદર્શનમાં સુધારો કરે છે (હ્વાંગ એટ અલ., 2022).

લેસર પ્રોસેસિંગમાં ભવિષ્યના વલણો

લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીમાં ભવિષ્યના વિકાસ નવીન ફેબ્રિકેશન તકનીકો, ઉત્પાદનના ગુણોમાં સુધારો, સંકલિત બહુ-મટીરિયલ ઘટકોનું એન્જિનિયરિંગ અને આર્થિક અને પ્રક્રિયાગત લાભો વધારવા પર કેન્દ્રિત છે. આમાં નિયંત્રિત છિદ્રાળુતા સાથે માળખાંનું લેસર ઝડપી ઉત્પાદન, હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ અને મેટલ શીટ્સના લેસર પ્રોફાઇલ કટીંગનો સમાવેશ થાય છે (કુકરેજા એટ અલ., 2013).

લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી, તેના વિવિધ ઉપયોગો અને સતત નવીનતાઓ સાથે, ઉત્પાદન અને સામગ્રી પ્રક્રિયાના ભવિષ્યને આકાર આપી રહી છે. તેની વૈવિધ્યતા અને ચોકસાઇ તેને પરંપરાગત ઉત્પાદન પદ્ધતિઓની સીમાઓને આગળ ધપાવીને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં એક અનિવાર્ય સાધન બનાવે છે.

લાઝોવ, એલ., એન્જેલોવ, એન., અને ટેરુમ્નીક્સ, ઇ. (૨૦૧૯). લેસર ટેકનોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ શક્તિ ઘનતાના પ્રારંભિક અંદાજ માટેની પદ્ધતિ.પર્યાવરણ. ટેકનોલોજી. સંસાધનો. આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક અને વ્યવહારુ પરિષદની કાર્યવાહી. લિંક ડાઉનલોડ કરો
પટેલ, આર., વેનહામ, એસ., તજાહજોનો, બી., હલ્લમ, બી., સુગિયાન્ટો, એ., અને બોવાત્સેક, જે. (૨૦૧૧). ૫૩૨nm સતત તરંગ (CW) અને મોડલોક્ડ ક્વાસી-CW લેસર સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરીને લેસર ડોપિંગ પસંદગીયુક્ત ઉત્સર્જક સૌર કોષોનું હાઇ-સ્પીડ ફેબ્રિકેશન.લિંક ડાઉનલોડ કરો
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). ગ્લાસ અને CFRP માટે DUV હાઇ પાવર લેસર પ્રોસેસિંગ.લિંક ડાઉનલોડ કરો
મૂન, એચ., યી, જે., રી, વાય., ચા, બી., લી, જે., અને કિમ, કે.-એસ. (૧૯૯૯). KTP ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ કરીને ડિફ્યુઝિવ રિફ્લેક્ટર-ટાઇપ ડાયોડ સાઇડ-પમ્પ્ડ Nd:YAG લેસરથી કાર્યક્ષમ ઇન્ટ્રાકેવિટી ફ્રીક્વન્સી ડબલિંગ.લિંક ડાઉનલોડ કરો
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). હાઇ પાવર ફાઇબર લેસર વેલ્ડીંગની લાક્ષણિકતાઓ.ઇન્સ્ટિટ્યૂશન ઓફ મિકેનિકલ એન્જિનિયર્સની કાર્યવાહી, ભાગ સી: જર્નલ ઓફ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ સાયન્સ, 224, ૧૦૧૯-૧૦૨૯.લિંક ડાઉનલોડ કરો
મજુમદાર, જે., અને મન્ના, આઈ. (૨૦૧૩). લેસર સહાયિત સામગ્રીના નિર્માણનો પરિચય.લિંક ડાઉનલોડ કરો
ગોંગ, એસ. (૨૦૧૨). અદ્યતન લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીની તપાસ અને એપ્લિકેશનો.લિંક ડાઉનલોડ કરો
યુમોટો, જે., ટોરીઝુકા, કે., અને કુરોડા, આર. (૨૦૧૭). લેસર-મટિરિયલ પ્રોસેસિંગ માટે લેસર-મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેસ્ટ બેડ અને ડેટાબેઝનો વિકાસ.લેસર એન્જિનિયરિંગની સમીક્ષા, 45, ૫૬૫-૫૭૦.લિંક ડાઉનલોડ કરો
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). લેસર પ્રોસેસિંગ માટે ઇન-સીટુ મોનિટરિંગ ટેકનોલોજીમાં પ્રગતિ.SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. લિંક ડાઉનલોડ કરો
સન, એચ., અને ફ્લોરેસ, કે. (2010). લેસર-પ્રોસેસ્ડ Zr-આધારિત બલ્ક મેટાલિક ગ્લાસનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરલ વિશ્લેષણ.ધાતુશાસ્ત્ર અને સામગ્રી વ્યવહારો A. લિંક ડાઉનલોડ કરો
નોવોટની, એસ., મુએનસ્ટર, આર., શારેક, એસ., અને બેયર, ઇ. (2010). સંયુક્ત લેસર ક્લેડીંગ અને મિલિંગ માટે સંકલિત લેસર સેલ.એસેમ્બલી ઓટોમેશન, 30(1), 36-38.લિંક ડાઉનલોડ કરો
કુકરેજા, એલએમ, કૌલ, આર., પોલ, સી., ગણેશ, પી., અને રાવ, બીટી (૨૦૧૩). ભવિષ્યના ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે ઉભરતી લેસર મટિરિયલ્સ પ્રોસેસિંગ તકનીકો.લિંક ડાઉનલોડ કરો
હ્વાંગ, ઇ., ચોઈ, જે., અને હોંગ, એસ. (૨૦૨૨). અતિ-ચોકસાઇ, ઉચ્ચ-ઉપજ ઉત્પાદન માટે ઉભરતી લેસર-સહાયિત વેક્યુમ પ્રક્રિયાઓ.નેનોસ્કેલ. લિંક ડાઉનલોડ કરો

 

સંબંધિત સમાચાર
>> સંબંધિત સામગ્રી

પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-૧૮-૨૦૨૪