મેટલ્સ, ગ્લાસ અને બિયોન્ડમાં લેસર પ્રોસેસિંગની વિસ્તૃત ભૂમિકા

પ્રોમ્પ્ટ પોસ્ટ માટે અમારા સોશિયલ મીડિયા પર સબ્સ્ક્રાઇબ કરો

મેન્યુફેક્ચરિંગમાં લેસર પ્રોસેસિંગનો પરિચય

લેસર પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજીએ ઝડપી વિકાસનો અનુભવ કર્યો છે અને એરોસ્પેસ, ઓટોમોટિવ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને વધુ જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોમાં તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.તે ઉત્પાદનની ગુણવત્તા, શ્રમ ઉત્પાદકતા અને ઓટોમેશનને સુધારવામાં નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવે છે, જ્યારે પ્રદૂષણ અને સામગ્રીના વપરાશમાં ઘટાડો કરે છે (ગોંગ, 2012).

મેટલ અને નોન-મેટલ મટિરિયલ્સમાં લેસર પ્રોસેસિંગ

છેલ્લા દાયકામાં લેસર પ્રોસેસિંગનો પ્રાથમિક ઉપયોગ ધાતુની સામગ્રીમાં છે, જેમાં કટિંગ, વેલ્ડીંગ અને ક્લેડીંગનો સમાવેશ થાય છે.જો કે, આ ક્ષેત્ર કાપડ, કાચ, પ્લાસ્ટિક, પોલિમર અને સિરામિક્સ જેવી બિન-ધાતુ સામગ્રીમાં વિસ્તરી રહ્યું છે.આમાંની દરેક સામગ્રી વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તકો ખોલે છે, જો કે તેઓએ પહેલેથી જ પ્રોસેસિંગ તકનીકો સ્થાપિત કરી છે (યુમોટો એટ અલ., 2017).

ગ્લાસની લેસર પ્રોસેસિંગમાં પડકારો અને નવીનતાઓ

ઓટોમોટિવ, કન્સ્ટ્રક્શન અને ઈલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ઉદ્યોગોમાં તેના વ્યાપક ઉપયોગો સાથે ગ્લાસ, લેસર પ્રોસેસિંગ માટે નોંધપાત્ર ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.કાચ કાપવાની પરંપરાગત પદ્ધતિઓ, જેમાં સખત એલોય અથવા હીરાના સાધનોનો સમાવેશ થાય છે, તે ઓછી કાર્યક્ષમતા અને ખરબચડી ધાર દ્વારા મર્યાદિત છે.તેનાથી વિપરીત, લેસર કટીંગ વધુ કાર્યક્ષમ અને ચોક્કસ વિકલ્પ આપે છે.આ ખાસ કરીને સ્માર્ટફોન મેન્યુફેક્ચરિંગ જેવા ઉદ્યોગોમાં સ્પષ્ટ છે, જ્યાં કેમેરા લેન્સ કવર અને મોટી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન માટે લેસર કટીંગનો ઉપયોગ થાય છે (ડિંગ એટ અલ., 2019).

ઉચ્ચ મૂલ્યના કાચના પ્રકારોની લેસર પ્રક્રિયા

કાચના વિવિધ પ્રકારો, જેમ કે ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ અને સેફાયર ગ્લાસ, તેમના બરડ સ્વભાવને કારણે અનન્ય પડકારો રજૂ કરે છે.જો કે, ફેમટોસેકન્ડ લેસર એચીંગ જેવી અદ્યતન લેસર તકનીકોએ આ સામગ્રીઓની ચોકસાઇ પ્રક્રિયાને સક્ષમ કરી છે (સન એન્ડ ફ્લોરેસ, 2010).

લેસર તકનીકી 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 લેસરોનું ગલન અને બાષ્પીભવન માટે તેમની નિર્ણાયક શક્તિ ઘનતા માટે વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 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 તરંગલંબાઇ સાથે) ચોકસાઇ કોતરણી અને માઇક્રોમશીનિંગ માટે ઉત્તમ છે, કારણ કે તેઓ વધુ સારી વિગતો ઉત્પન્ન કરી શકે છે.આ તેમને સેમિકન્ડક્ટર અને માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગો માટે આદર્શ બનાવે છે.તેનાથી વિપરિત, ઇન્ફ્રારેડ લેસરો તેમની ઊંડી ઘૂંસપેંઠ ક્ષમતાઓને કારણે જાડા સામગ્રીની પ્રક્રિયા માટે વધુ કાર્યક્ષમ છે, જે તેમને ભારે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે.(મજુમદાર અને મન્ના, 2013). તેવી જ રીતે, ગ્રીન લેસરો, સામાન્ય રીતે 532 nm ની તરંગલંબાઇ પર કાર્ય કરે છે, લઘુત્તમ થર્મલ અસર સાથે ઉચ્ચ ચોકસાઇની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમોમાં તેમનું વિશિષ્ટ સ્થાન શોધે છે.તેઓ ખાસ કરીને સર્કિટ પેટર્નિંગ, ફોટોકોએગ્યુલેશન જેવી પ્રક્રિયાઓ માટેની તબીબી એપ્લિકેશનમાં અને સોલાર સેલ ફેબ્રિકેશન માટે રિન્યુએબલ એનર્જી સેક્ટર જેવા કાર્યો માટે માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં અસરકારક છે.ગ્રીન લેસરોની અનન્ય તરંગલંબાઇ તેમને પ્લાસ્ટિક અને ધાતુઓ સહિત વિવિધ સામગ્રીને ચિહ્નિત કરવા અને કોતરણી કરવા માટે પણ યોગ્ય બનાવે છે, જ્યાં ઉચ્ચ કોન્ટ્રાસ્ટ અને સપાટીને ન્યૂનતમ નુકસાન ઇચ્છિત હોય છે.લીલા લેસરોની આ અનુકૂલનક્ષમતા લેસર ટેક્નોલોજીમાં તરંગલંબાઇની પસંદગીના મહત્વને રેખાંકિત કરે છે, ચોક્કસ સામગ્રી અને એપ્લિકેશન માટે શ્રેષ્ઠ પરિણામોની ખાતરી કરે છે.

525nm ગ્રીન લેસર525 નેનોમીટરની તરંગલંબાઇ પર તેના અલગ લીલા પ્રકાશ ઉત્સર્જન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ લેસર ટેકનોલોજીનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે.આ તરંગલંબાઇ પરના લીલા લેસરો રેટિના ફોટોકોએગ્યુલેશનમાં એપ્લિકેશન શોધે છે, જ્યાં તેમની ઉચ્ચ શક્તિ અને ચોકસાઇ ફાયદાકારક છે.તેઓ સામગ્રીની પ્રક્રિયામાં પણ સંભવિત રીતે ઉપયોગી છે, ખાસ કરીને એવા ક્ષેત્રોમાં કે જેમાં ચોક્કસ અને ન્યૂનતમ થર્મલ અસર પ્રક્રિયાની જરૂર હોય.524-532 nm પર લાંબી તરંગલંબાઇ તરફ સી-પ્લેન GaN સબસ્ટ્રેટ પર ગ્રીન લેસર ડાયોડનો વિકાસ લેસર ટેકનોલોજીમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ દર્શાવે છે.ચોક્કસ તરંગલંબાઇ લાક્ષણિકતાઓની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમો માટે આ વિકાસ નિર્ણાયક છે

સતત તરંગ અને મોડલૉક લેસર સ્ત્રોતો

1064 nm પર નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ (NIR), 532 nm પર લીલો અને 355 nm પર અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) જેવા વિવિધ તરંગલંબાઇ પર સતત તરંગ (CW) અને મોડલૉક કરેલ ક્વોસી-CW લેસર સ્ત્રોતોને લેસર ડોપિંગ પસંદગીયુક્ત ઉત્સર્જક સૌર કોષો માટે ગણવામાં આવે છે.વિવિધ તરંગલંબાઇઓ ઉત્પાદન અનુકૂલનક્ષમતા અને કાર્યક્ષમતા માટે અસરો ધરાવે છે (પટેલ એટ અલ., 2011).

વાઈડ બેન્ડ ગેપ મટીરીયલ્સ માટે એક્સાઈમર લેસર

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

Nd: ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે YAG લેસર

Nd:YAG લેસરો, તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગના સંદર્ભમાં તેમની અનુકૂલનક્ષમતા સાથે, એપ્લિકેશનની વિશાળ શ્રેણીમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.1064 nm અને 532 nm બંને પર કામ કરવાની તેમની ક્ષમતા વિવિધ સામગ્રીની પ્રક્રિયામાં લવચીકતા માટે પરવાનગી આપે છે.દાખલા 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:1064nm તરંગલંબાઇ સાથે CW ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસર

હાઇ પાવર ફાઇબર લેસર વેલ્ડીંગ

1000 એનએમની નજીકની તરંગલંબાઇ ધરાવતા લેસર, સારી બીમ ગુણવત્તા અને ઉચ્ચ શક્તિ ધરાવતા, ધાતુઓ માટે કીહોલ લેસર વેલ્ડીંગમાં વપરાય છે.આ લેસરો અસરકારક રીતે સામગ્રીને બાષ્પીભવન કરે છે અને પીગળે છે, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વેલ્ડ્સનું ઉત્પાદન કરે છે (સાલ્મિનેન, પીઈલી, અને પુરટોનેન, 2010).

અન્ય તકનીકો સાથે લેસર પ્રોસેસિંગનું એકીકરણ

અન્ય ઉત્પાદન તકનીકો, જેમ કે ક્લેડીંગ અને મિલિંગ સાથે લેસર પ્રોસેસિંગનું એકીકરણ, વધુ કાર્યક્ષમ અને બહુમુખી ઉત્પાદન પ્રણાલી તરફ દોરી ગયું છે.આ એકીકરણ ખાસ કરીને ટૂલ એન્ડ ડાઇ મેન્યુફેક્ચરિંગ અને એન્જિન રિપેરિંગ જેવા ઉદ્યોગોમાં ફાયદાકારક છે (નોવોટની એટ અલ., 2010).

ઉભરતા ક્ષેત્રોમાં લેસર પ્રક્રિયા

લેસર ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર, ડિસ્પ્લે અને પાતળી ફિલ્મ ઉદ્યોગો જેવા ઉભરતા ક્ષેત્રો સુધી વિસ્તરે છે, જે નવી ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે અને સામગ્રીના ગુણધર્મો, ઉત્પાદનની ચોકસાઇ અને ઉપકરણની કામગીરીમાં સુધારો કરે છે (હવાંગ એટ અલ., 2022).

લેસર પ્રોસેસિંગમાં ભાવિ વલણો

લેસર પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજીમાં ભાવિ વિકાસ નવલકથા ફેબ્રિકેશન તકનીકો, ઉત્પાદનના ગુણો સુધારવા, એન્જિનિયરિંગ સંકલિત બહુ-સામગ્રી ઘટકો અને આર્થિક અને પ્રક્રિયાગત લાભો વધારવા પર કેન્દ્રિત છે.આમાં નિયંત્રિત છિદ્રાળુતા, હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ અને મેટલ શીટ્સનું લેસર પ્રોફાઇલ કટિંગ (કુકરેજા એટ અલ., 2013) સાથે સ્ટ્રક્ચરનું લેસર ઝડપી ઉત્પાદનનો સમાવેશ થાય છે.

લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી, તેની વિવિધ એપ્લિકેશનો અને સતત નવીનતાઓ સાથે, ઉત્પાદન અને સામગ્રી પ્રક્રિયાના ભાવિને આકાર આપી રહી છે.તેની વર્સેટિલિટી અને ચોકસાઇ તેને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં અનિવાર્ય સાધન બનાવે છે, જે પરંપરાગત ઉત્પાદન પદ્ધતિઓની સીમાઓને આગળ ધપાવે છે.

Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019).લેસર તકનીકી પ્રક્રિયાઓમાં નિર્ણાયક શક્તિ ઘનતાના પ્રારંભિક અંદાજ માટેની પદ્ધતિ.પર્યાવરણ.ટેક્નોલોજી.સંસાધનો.આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક અને વ્યવહારુ પરિષદની કાર્યવાહી. લિંક
પટેલ, આર., વેનહામ, એસ., ત્જાહજોનો, બી., હલામ, બી., સુગિયાન્ટો, એ., અને બોવાત્સેક, જે. (2011).532nm કન્ટીન્યુઅસ વેવ (CW) અને મોડલલોક ક્વોસી-CW લેસર સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરીને લેસર ડોપિંગ પસંદગીયુક્ત ઉત્સર્જક સૌર કોષોનું હાઇ-સ્પીડ ફેબ્રિકેશન.લિંક
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017).ગ્લાસ અને CFRP માટે DUV હાઇ પાવર લેસર પ્રોસેસિંગ.લિંક
મૂન, એચ., યી, જે., રી, વાય., ચા, બી., લી, જે., અને કિમ, કે.-એસ.(1999).કેટીપી ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ કરીને ડિફ્યુઝિવ રિફ્લેક્ટર-પ્રકાર ડાયોડ સાઇડ-પમ્પ્ડ Nd:YAG લેસરથી કાર્યક્ષમ ઇન્ટ્રાકેવિટી આવર્તન બમણું.લિંક
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010).હાઇ પાવર ફાઇબર લેસર વેલ્ડીંગની લાક્ષણિકતાઓ.મિકેનિકલ એન્જિનિયર્સની સંસ્થાની કાર્યવાહી, ભાગ C: જર્નલ ઑફ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ સાયન્સ, 224, 1019-1029.લિંક
મજમુદાર, જે. અને મન્ના, આઈ. (2013).સામગ્રીના લેસર આસિસ્ટેડ ફેબ્રિકેશનનો પરિચય.લિંક
ગોંગ, એસ. (2012).અદ્યતન લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીની તપાસ અને એપ્લિકેશન.લિંક
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017).લેસર-મટિરિયલ પ્રોસેસિંગ માટે લેસર-મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેસ્ટ બેડ અને ડેટાબેઝનો વિકાસ.લેસર એન્જિનિયરિંગની સમીક્ષા, 45, 565-570.લિંક
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
Sun, H., & Flores, K. (2010).લેસર-પ્રોસેસ્ડ Zr-આધારિત બલ્ક મેટાલિક ગ્લાસનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરલ એનાલિસિસ.ધાતુશાસ્ત્ર અને સામગ્રી વ્યવહારો A. લિંક
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010).સંયુક્ત લેસર ક્લેડીંગ અને મિલિંગ માટે સંકલિત લેસર સેલ.એસેમ્બલી ઓટોમેશન, 30(1), 36-38.લિંક
કુકરેજા, એલએમ, કૌલ, આર., પોલ, સી., ગણેશ, પી., અને રાવ, બીટી (2013).ભાવિ ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે ઉભરતી લેસર સામગ્રી પ્રોસેસિંગ તકનીકો.લિંક
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022).અતિ-ચોકસાઇ, ઉચ્ચ-ઉપજ ઉત્પાદન માટે ઉભરતી લેસર-આસિસ્ટેડ વેક્યુમ પ્રક્રિયાઓ.નેનોસ્કેલ. લિંક

 

સંબંધિત સમાચાર
>> સંબંધિત સામગ્રી

પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-18-2024