ແນະນໍາການປຸງແຕ່ງ Laser ໃນການຜະລິດ
ເທັກໂນໂລຍີການປຸງແຕ່ງດ້ວຍເລເຊີໄດ້ປະສົບກັບການພັດທະນາຢ່າງໄວວາ ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ, ເຊັ່ນ: ຍານອາວະກາດ, ຍານຍົນ, ເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະອື່ນໆ. ມັນມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການປັບປຸງຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນ, ຜະລິດຕະພັນແຮງງານ, ແລະອັດຕະໂນມັດ, ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນມົນລະພິດແລະການບໍລິໂພກວັດສະດຸ (Gong, 2012).
ການປຸງແຕ່ງເລເຊີໃນວັດສະດຸໂລຫະແລະບໍ່ແມ່ນໂລຫະ
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍຂອງການປຸງແຕ່ງ laser ໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາແມ່ນຢູ່ໃນວັດສະດຸໂລຫະ, ລວມທັງການຕັດ, ການເຊື່ອມໂລຫະ, ແລະ cladding. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພາກສະຫນາມກໍາລັງຂະຫຍາຍໄປສູ່ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະເຊັ່ນ: ແຜ່ນແພ, ແກ້ວ, ພາດສະຕິກ, ໂພລີເມີ, ແລະເຊລາມິກ. ແຕ່ລະອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ເປີດໂອກາດໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຂົາໄດ້ສ້າງເຕັກນິກການປຸງແຕ່ງແລ້ວ (Yumoto et al., 2017).
ສິ່ງທ້າທາຍແລະນະວັດຕະກໍາໃນການປຸງແຕ່ງ laser ຂອງແກ້ວ
ແກ້ວ, ດ້ວຍການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ລົດຍົນ, ການກໍ່ສ້າງ, ແລະເອເລັກໂຕຣນິກ, ເປັນຕົວແທນຂອງພື້ນທີ່ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການປຸງແຕ່ງເລເຊີ. ວິທີການຕັດແກ້ວແບບດັ້ງເດີມ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບໂລຫະປະສົມແຂງຫຼືເຄື່ອງມືເພັດ, ຖືກຈໍາກັດໂດຍປະສິດທິພາບຕ່ໍາແລະຂອບທີ່ຫຍາບຄາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການຕັດ laser ສະເຫນີທາງເລືອກທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະຊັດເຈນກວ່າ. ນີ້ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໂດຍສະເພາະໃນອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນການຜະລິດໂທລະສັບສະຫຼາດ, ບ່ອນທີ່ການຕັດເລເຊີຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການປົກຫຸ້ມຂອງເລນກ້ອງຖ່າຍຮູບແລະຫນ້າຈໍສະແດງຜົນຂະຫນາດໃຫຍ່ (Ding et al., 2019).
ການປຸງແຕ່ງເລເຊີຂອງປະເພດແກ້ວທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງ
ແກ້ວປະເພດຕ່າງໆ, ເຊັ່ນແກ້ວ optical, ແກ້ວ quartz, ແລະແກ້ວ sapphire, ນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍທີ່ເປັນເອກະລັກເນື່ອງຈາກລັກສະນະ brittle ຂອງເຂົາເຈົ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຕັກນິກການ laser ຂັ້ນສູງເຊັ່ນ: femtosecond laser etching ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການປະມວນຜົນຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ (Sun & Flores, 2010).
ອິດທິພົນຂອງຄື້ນຟອງໃນຂະບວນການເຕັກໂນໂລຊີ Laser
ຄວາມຍາວຂອງເລເຊີມີອິດທິພົນຕໍ່ຂະບວນການຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະກັບວັດສະດຸເຊັ່ນ: ເຫຼັກກ້າໂຄງສ້າງ. ເລເຊີທີ່ປ່ອຍແສງຢູ່ໃນບໍລິເວນແສງ ultraviolet, ເບິ່ງເຫັນໄດ້, ໃກ້ ແລະຫ່າງໄກແມ່ນໄດ້ຖືກວິເຄາະສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການລະລາຍແລະການລະເຫີຍ (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຫຼາກຫຼາຍໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ
ທາງເລືອກຂອງ wavelength laser ແມ່ນບໍ່ມັກແຕ່ແມ່ນສູງຂື້ນກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸແລະຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຕ້ອງການ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ເລເຊີ UV (ມີຄວາມຍາວຄື້ນສັ້ນກວ່າ) ແມ່ນດີເລີດສໍາລັບການແກະສະຫລັກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາແລະ micromachining, ຍ້ອນວ່າພວກເຂົາສາມາດສ້າງລາຍລະອຽດທີ່ລະອຽດກວ່າ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຫມາະສົມສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ແລະ microelectronics. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເລເຊີອິນຟາເລດມີປະສິດທິພາບຫຼາຍສໍາລັບການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸທີ່ຫນາກວ່າເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດເຈາະເລິກຂອງພວກເຂົາ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຫນັກ. (Majumdar & Manna, 2013) ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເລເຊີສີຂຽວ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນ 532 nm, ຊອກຫາຈຸດພິເສດຂອງເຂົາເຈົ້າໃນແອັບພລິເຄຊັນທີ່ຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍໍາສູງໂດຍມີຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ພວກມັນມີປະສິດທິພາບໂດຍສະເພາະໃນຈຸນລະພາກສໍາລັບວຽກງານເຊັ່ນ: ການສ້າງແບບວົງຈອນ, ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດສໍາລັບຂັ້ນຕອນເຊັ່ນ photocoagulation, ແລະໃນຂະແຫນງພະລັງງານທົດແທນສໍາລັບການຜະລິດຈຸລັງແສງຕາເວັນ. ຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ lasers ສີຂຽວຍັງເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຫມາະສົມກັບເຄື່ອງຫມາຍແລະການແກະສະຫລັກທີ່ຫລາກຫລາຍ, ລວມທັງພາດສະຕິກແລະໂລຫະ, ບ່ອນທີ່ຄວາມຄົມຊັດສູງແລະຄວາມເສຍຫາຍຂອງຫນ້າດິນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ການປັບຕົວຂອງເລເຊີສີຂຽວນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງການເລືອກຄວາມຍາວຄື້ນໃນເທກໂນໂລຍີເລເຊີ, ຮັບປະກັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບວັດສະດຸແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ.
ໄດ້ເລເຊີສີຂຽວ 525nmເປັນເຕັກໂນໂລຊີເລເຊີສະເພາະສະເພາະໂດຍການປ່ອຍແສງສະຫວ່າງສີຂຽວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົນຢູ່ໃນໄລຍະ wavelength ຂອງ 525 nanometers. lasers ສີຂຽວຢູ່ທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນນີ້ຊອກຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນ retinal photocoagulation, ບ່ອນທີ່ພະລັງງານສູງແລະຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງພວກມັນມີປະໂຫຍດ. ພວກມັນຍັງມີທ່າແຮງທີ່ເປັນປະໂຫຍດໃນການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ, ໂດຍສະເພາະໃນຂົງເຂດທີ່ຕ້ອງການການປຸງແຕ່ງຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນທີ່ຊັດເຈນແລະຫນ້ອຍທີ່ສຸດ..ການພັດທະນາຂອງ laser diodes ສີຂຽວໃນ c-plane GaN substrate ໄປສູ່ຄວາມຍາວ wavelength ທີ່ຍາວກວ່າຢູ່ທີ່ 524-532 nm ຫມາຍຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ສໍາຄັນໃນເຕັກໂນໂລຊີ laser. ການພັດທະນານີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄຸນລັກສະນະຂອງຄວາມຍາວຄື້ນສະເພາະ
ຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ ແລະແຫຼ່ງເລເຊີແບບໂມເດລ
ຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ (CW) ແລະແຫຼ່ງເລເຊີ quasi-CW modelocked ໃນຄວາມຍາວຄື້ນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໃກ້ອິນຟາເຣດ (NIR) ທີ່ 1064 nm, ສີຂຽວທີ່ 532 nm, ແລະ ultraviolet (UV) ທີ່ 355 nm ແມ່ນພິຈາລະນາສໍາລັບການ doping laser ຄັດເລືອກ emitter ຈຸລັງແສງຕາເວັນ. ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຜົນກະທົບສໍາລັບການປັບຕົວແລະປະສິດທິພາບການຜະລິດ (Patel et al., 2011).
Excimer Lasers ສໍາລັບວັດສະດຸຊ່ອງຫວ່າງແຖບກວ້າງ
ເລເຊີ Excimer, ປະຕິບັດງານຢູ່ໃນຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ UV, ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງກວ້າງເຊັ່ນແກ້ວແລະໂພລີເມີໃຍເສີມກາກບອນ (CFRP), ສະເຫນີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG Lasers ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ
Nd:YAG lasers, ດ້ວຍການປັບຕົວຂອງພວກມັນໃນແງ່ຂອງການປັບຄວາມຍາວຄື່ນ, ຖືກໃຊ້ໃນຫຼາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດງານຂອງພວກເຂົາທັງສອງ 1064 nm ແລະ 532 nm ຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ຄວາມຍາວຄື້ນ 1064 nm ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການແກະສະຫຼັກເລິກໃສ່ໂລຫະ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຍາວຄື້ນ 532 nm ສະຫນອງການແກະສະຫຼັກພື້ນຜິວທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງໃສ່ພາດສະຕິກແລະໂລຫະເຄືອບ.(Moon et al., 1999).
→ ຜະລິດຕະພັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ:CW Diode-pumped Solid-state laser ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນ 1064nm
ການເຊື່ອມໂລຫະ Fiber Laser ພະລັງງານສູງ
Lasers ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນໃກ້ກັບ 1000 nm, ມີຄຸນນະພາບ beam ທີ່ດີແລະພະລັງງານສູງ, ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການເຊື່ອມ laser hole ສໍາລັບໂລຫະ. lasers ເຫຼົ່ານີ້ປະສິດທິພາບ vaporize ແລະ melt ວັດສະດຸ, ການຜະລິດການເຊື່ອມໂລຫະຄຸນນະພາບສູງ (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
ການປະສົມປະສານຂອງການປຸງແຕ່ງ Laser ກັບເຕັກໂນໂລຢີອື່ນໆ
ການປະສົມປະສານຂອງການປຸງແຕ່ງ laser ກັບເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດອື່ນໆ, ເຊັ່ນ cladding ແລະ milling, ໄດ້ເຮັດໃຫ້ລະບົບການຜະລິດປະສິດທິພາບແລະ versatile ຫຼາຍ. ການເຊື່ອມໂຍງນີ້ແມ່ນມີຜົນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະໃນອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ການຜະລິດເຄື່ອງມືແລະການສ້ອມແປງເຄື່ອງຈັກ (Nowotny et al., 2010).
ການປະມວນຜົນດ້ວຍເລເຊີໃນຂົງເຂດທີ່ເກີດໃໝ່
ການນຳໃຊ້ເທັກໂນໂລຍີເລເຊີຂະຫຍາຍໄປສູ່ຂົງເຂດທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນເຊັ່ນ: ເຊມິຄອນດັກເຕີ, ຈໍສະແດງຜົນ, ແລະອຸດສາຫະກຳຟິມບາງໆ, ສະເໜີຄວາມສາມາດໃໝ່ ແລະ ປັບປຸງຄຸນສົມບັດວັດສະດຸ, ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງຜະລິດຕະພັນ ແລະ ປະສິດທິພາບອຸປະກອນ (Hwang et al., 2022).
ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດໃນການປຸງແຕ່ງເລເຊີ
ການພັດທະນາໃນອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີການປຸງແຕ່ງ laser ແມ່ນສຸມໃສ່ເຕັກນິກການ fabrication ໃຫມ່, ການປັບປຸງຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນ, ວິສະວະກໍາປະສົມປະສານອົງປະກອບຫຼາຍວັດສະດຸແລະເສີມຂະຫຍາຍຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະລະບຽບການ. ນີ້ປະກອບມີການຜະລິດລວດໄວຂອງໂຄງສ້າງທີ່ມີ porosity ຄວບຄຸມ, ການເຊື່ອມໂລຫະປະສົມ, ແລະການຕັດ profile laser ຂອງແຜ່ນໂລຫະ (Kukreja et al., 2013).
ເຕັກໂນໂລຍີການປຸງແຕ່ງດ້ວຍເລເຊີ, ດ້ວຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຫລາກຫລາຍແລະການປະດິດສ້າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ກໍາລັງສ້າງອະນາຄົດຂອງການຜະລິດແລະການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ. versatility ແລະຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງມັນເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງວິທີການຜະລິດແບບດັ້ງເດີມ.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). ວິທີການສໍາລັບການຄາດຄະເນເບື້ອງຕົ້ນຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສໍາຄັນໃນຂະບວນການເຕັກໂນໂລຢີຂອງເລເຊີ.ສະພາບແວດລ້ອມ. ເທັກໂນໂລຍີ. ຊັບພະຍາກອນ. ການດໍາເນີນກອງປະຊຸມວິທະຍາສາດສາກົນ ແລະພາກປະຕິບັດ. ເຊື່ອມຕໍ່
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). ການຜະລິດດ້ວຍຄວາມໄວສູງຂອງ Laser Doping Selective Emitter Cells ແສງຕາເວັນໂດຍໃຊ້ 532nm Continuous Wave (CW) ແລະ Modelocked Quasi-CW Laser Sources.ເຊື່ອມຕໍ່
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). DUV lasers ພະລັງງານສູງປະມວນຜົນສໍາລັບແກ້ວແລະ CFRP.ເຊື່ອມຕໍ່
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). ຄວາມຖີ່ຂອງ intracavity ທີ່ມີປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າຈາກ diode ປະເພດສະທ້ອນແສງແບບກະແຈກກະຈາຍດ້ານຂ້າງ Nd:YAG laser ໂດຍໃຊ້ KTP crystal.ເຊື່ອມຕໍ່
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). ຄຸນລັກສະນະຂອງການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີເສັ້ນໄຍພະລັງງານສູງ.ການດໍາເນີນຄະດີຂອງສະຖາບັນວິສະວະກອນກົນຈັກ, ພາກທີ C: ວາລະສານວິທະຍາສາດວິສະວະກໍາກົນຈັກ, 224, 1019-1029.ເຊື່ອມຕໍ່
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). ແນະນຳການປະດິດວັດສະດຸດ້ວຍເລເຊີຊ່ວຍ.ເຊື່ອມຕໍ່
Gong, S. (2012). ການສືບສວນແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຕັກໂນໂລຊີການປຸງແຕ່ງ laser ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ.ເຊື່ອມຕໍ່
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). ການພັດທະນາຂອງຕຽງທົດສອບການຜະລິດ Laser ແລະຖານຂໍ້ມູນສໍາລັບການປຸງແຕ່ງ laser-Material.ການທົບທວນຄືນຂອງວິສະວະກໍາເລເຊີ, 45, 565-570.ເຊື່ອມຕໍ່
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນເຕັກໂນໂລຊີຕິດຕາມກວດກາຢູ່ໃນສະຖານທີ່ສໍາລັບການປະມວນຜົນ laser.ວິທະຍາສາດ SINICA ຟີຊິກ, ກົນຈັກ ແລະດາລາສາດ. ເຊື່ອມຕໍ່
Sun, H., & Flores, K. (2010). ການວິເຄາະໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງແກ້ວໂລຫະຂະໜາດໃຫຍ່ Zr-Based ປະມວນຜົນດ້ວຍເລເຊີ.ທຸລະກຳດ້ານໂລຫະ ແລະ ວັດສະດຸ ກ. ເຊື່ອມຕໍ່
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). ເຊນ laser ປະສົມປະສານສໍາລັບການ cladding laser ປະສົມປະສານແລະການ milling.ອັດຕະໂນມັດສະພານ, 30(1), 36-38.ເຊື່ອມຕໍ່
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). ເຕັກນິກການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸເລເຊີທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາໃນອະນາຄົດ.ເຊື່ອມຕໍ່
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). ຂະບວນການສູນຍາກາດຊ່ວຍເຫຼືອດ້ວຍເລເຊີທີ່ເກີດໃໝ່ສໍາລັບການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນທີ່ສຸດ, ຜົນຜະລິດສູງ.ຂະໜາດນາໂນ. ເຊື່ອມຕໍ່
ເວລາປະກາດ: 18-01-2024