Suscríbete aos nosos medios sociais para a publicación rápida
Introdución ao procesamento con láser na fabricación
A tecnoloxía de procesamento de láser experimentou un rápido desenvolvemento e é moi utilizado en varios campos, como aeroespacial, automoción, electrónica e moito máis. Xoga un papel importante na mellora da calidade do produto, da produtividade do traballo e da automatización, ao tempo que reduce a contaminación e o consumo de materiais (Gong, 2012).
Procesamento con láser en materiais metálicos e non metais
A aplicación principal do procesamento con láser na última década foi en materiais metálicos, incluíndo corte, soldadura e revestimento. Non obstante, o campo está en expansión en materiais non metálicos como téxtiles, vidro, plásticos, polímeros e cerámica. Cada un destes materiais abre oportunidades en varias industrias, aínda que xa estableceron técnicas de procesamento (Yumoto et al., 2017).
Desafíos e innovacións no procesamento con láser de vidro
O vidro, coas súas amplas aplicacións en industrias como a automoción, a construción e a electrónica, representa unha área significativa para o procesamento de láser. Os métodos tradicionais de corte de vidro, que implican ferramentas duras ou diamantes, están limitados por baixa eficiencia e bordos rugosos. En contraste, o corte con láser ofrece unha alternativa máis eficiente e precisa. Isto é especialmente evidente en industrias como a fabricación de teléfonos intelixentes, onde o corte con láser se usa para portadas de lentes de cámara e grandes pantallas de visualización (Ding et al., 2019).
Procesamento con láser de tipos de vidro de alto valor
Diferentes tipos de vidro, como vidro óptico, vidro de cuarzo e vidro de zafiro, presentan retos únicos debido á súa natureza quebradiza. Non obstante, técnicas avanzadas de láser como o gravado con láser femtosegundo permitiron o procesamento de precisión destes materiais (Sun & Flores, 2010).
Influencia da lonxitude de onda nos procesos tecnolóxicos con láser
A lonxitude de onda do láser inflúe significativamente no proceso, especialmente para materiais como o aceiro estrutural. Analizáronse láseres que emiten en áreas de infravermello ultravioleta, visibles, próximas e distantes pola súa densidade de poder crítico para a fusión e a evaporación (Lazov, Angelov e Teirumnieks, 2019).
Diversas aplicacións baseadas en lonxitudes de onda
A elección da lonxitude de onda láser non é arbitraria, pero depende moi das propiedades do material e do resultado desexado. Por exemplo, os láseres UV (con lonxitudes de onda máis curtas) son excelentes para o gravado de precisión e o micromachining, xa que poden producir detalles máis finos. Isto fai que sexan ideais para as industrias de semiconductor e microelectrónica. En contraste, os láseres infravermellos son máis eficientes para un procesamento de materiais máis groso debido ás súas capacidades de penetración máis profundas, tornándoas axeitadas para aplicacións industriais pesadas. (Majumdar & Manna, 2013). Similar, láseres verdes, normalmente que operan a unha lonxitude de onda de 532 nm, atopa o seu nicho en aplicacións que requiren unha alta precisión cun mínimo impacto térmico. Son especialmente eficaces en microelectrónica para tarefas como o patrón de circuítos, en aplicacións médicas para procedementos como a fotocoagulación e no sector das enerxías renovables para a fabricación de células solares. A lonxitude de onda única dos láseres verde tamén os fai adecuados para marcar e gravar materiais diversos, incluídos plásticos e metais, onde se desexan un alto contraste e un mínimo dano superficial. Esta adaptabilidade dos láseres verdes subliña a importancia da selección de lonxitude de onda na tecnoloxía láser, garantindo resultados óptimos para materiais e aplicacións específicas.
OLáser verde 525nmé un tipo específico de tecnoloxía láser caracterizada pola súa distinta emisión de luz verde na lonxitude de onda de 525 nanómetros. Os láseres verdes nesta lonxitude de onda atopan aplicacións en fotocoagulación da retina, onde a súa alta potencia e precisión son beneficiosas. Tamén son potencialmente útiles no procesamento de materiais, particularmente en campos que requiren un procesamento de impacto térmico preciso e mínimo.O desenvolvemento de diodos láser verdes no substrato GAN do plano C cara a lonxitudes de onda máis longas a 524-532 nm marca un avance significativo na tecnoloxía láser. Este desenvolvemento é crucial para as aplicacións que requiren características específicas de lonxitude de onda
Onda continua e fontes láser modeladas
As fontes láser case-CW de onda continua (CW) e modeladas en varias lonxitudes de onda como infravermellos próximos (NIR) a 1064 nm, verdes a 532 nm e ultravioleta (UV) a 355 nm considéranse para as células solares selectivas do emisor selectivo láser. Diferentes lonxitudes de onda teñen implicacións para a adaptabilidade e eficiencia da fabricación (Patel et al., 2011).
Láseres Excimer para materiais de fenda de banda ancha
Os láseres excimer, que operan nunha lonxitude de onda UV, son adecuados para procesar materiais de banda ancha como o vidro e o polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP), que ofrece un impacto térmico de alta precisión e mínimo (Kobayashi et al., 2017).
ND: Láseres YAG para aplicacións industriais
ND: Os láseres YAG, coa súa adaptabilidade en termos de afinación de lonxitude de onda, úsanse nunha ampla gama de aplicacións. A súa capacidade para operar tanto a 1064 nm como a 532 nm permite flexibilidade no procesamento de diferentes materiais. Por exemplo, a lonxitude de onda de 1064 nm é ideal para un gravado profundo en metais, mentres que a lonxitude de onda de 532 nm proporciona un gravado superficial de alta calidade en plásticos e metais revestidos. (Moon et al., 1999).
→ Produtos relacionados ：Láser de estado sólido con diodo CW con lonxitude de onda de 1064 nm
Soldadura con láser de alta potencia
Os láseres con lonxitudes de onda preto de 1000 nm, que posúen unha boa calidade de feixe e alta potencia, úsanse na soldadura por láser de buraco para metais. Estes láseres vaporizan e funden de xeito eficiente materiais, producindo soldaduras de alta calidade (Salminen, Piili e Purtonen, 2010).
Integración do procesamento con láser con outras tecnoloxías
A integración do procesamento con láser con outras tecnoloxías de fabricación, como o revestimento e o fresado, levou a sistemas de produción máis eficientes e versátiles. Esta integración é particularmente beneficiosa en industrias como a fabricación de ferramentas e a reparación do motor (Nowotny et al., 2010).
Procesamento con láser en campos emerxentes
A aplicación da tecnoloxía láser esténdese a campos emerxentes como as industrias de semiconductor, exhibición e cine fino, ofrecendo novas capacidades e mellorando as propiedades dos materiais, a precisión do produto e o rendemento do dispositivo (Hwang et al., 2022).
Tendencias futuras no procesamento con láser
Os futuros desenvolvementos na tecnoloxía de procesamento de láser céntranse en novas técnicas de fabricación, mellorando as calidades do produto, a enxeñaría integrada de compoñentes multi-materiais e mellorando os beneficios económicos e procesuais. Isto inclúe a fabricación rápida con láser de estruturas con porosidade controlada, soldadura híbrida e corte de perfil láser de follas metálicas (Kukreja et al., 2013).
A tecnoloxía de procesamento de láser, coas súas diversas aplicacións e as innovacións continuas, está configurando o futuro da fabricación e o procesamento de materiais. A súa versatilidade e precisión convérteno nunha ferramenta indispensable en varias industrias, impulsando os límites dos métodos de fabricación tradicionais.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). Método para a estimación preliminar da densidade de potencia crítica nos procesos tecnolóxicos láser.Ambiente. Tecnoloxías. Recursos. Actas da Conferencia Científica e Práctica Internacional. Ligazón
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugian, A., & Bovatsek, J. (2011). Fabricación de alta velocidade de células solares de emisor selectivo de dopaje láser usando onda continua de 532nm (CW) e fontes láser case-CW modeladas.Ligazón
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). Procesamento de láseres de alta potencia DUV para vidro e CFRP.Ligazón
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). A frecuencia de intracavidade eficiente duplicándose dun láser Nd: YAG de tipo diodo de tipo reflector difusivo usando un cristal KTP.Ligazón
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). As características da soldadura por láser de alta potencia.Actas da Institución de Enxeñeiros Mecánicos, Parte C: Journal of Mechanical Engineering Science, 224, 1019-1029.Ligazón
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Introdución á fabricación asistida por láser de materiais.Ligazón
Gong, S. (2012). Investigacións e aplicacións de tecnoloxía avanzada de procesamento de láser.Ligazón
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Desenvolvemento dunha cama de proba de fabricación láser e base de datos para o procesamento de materiais láser.A revisión de Laser Engineering, 45, 565-570.Ligazón
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-J., & Hong, M. (2019). Avances na tecnoloxía de vixilancia in situ para o procesamento de láser.Scientia Sinica Physica, Mechanica e Astronomica. Ligazón
Sun, H., & Flores, K. (2010). Análise microestrutural dun vidro metálico a granel baseado en ZR láser.Transaccións metalúrxicas e materiais a. Ligazón
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Célula láser integrada para revestimento e fresado de láser combinados.Automatización de montaxe, 30(1), 36-38.Ligazón
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Técnicas de procesamento de materiais láser emerxentes para futuras aplicacións industriais.Ligazón
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Procesos de baleiro asistidos por láser emerxentes para a fabricación de ultra-precisión, de alto rendemento.Nanoescala. Ligazón
Tempo de publicación: 18 de xaneiro a 2024