ການຂະຫຍາຍບົດບາດຂອງການປຸງແຕ່ງເລເຊີໃນໂລຫະ, ແກ້ວ, ແລະນອກເຫນືອ

ຈອງສື່ມວນຊົນສັງຄົມຂອງພວກເຮົາສໍາລັບການຕອບທັນທີ

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 ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຊັ່ນ: 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, ເລເຊີອິນຟາເລດມີປະສິດທິພາບຫຼາຍສໍາລັບການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸທີ່ຫນາກວ່າເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການເຈາະເລິກຂອງພວກເຂົາ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຫນັກ.(Majumdar & Manna, 2013) ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເລເຊີສີຂຽວ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນ 532 nm, ຊອກຫາຈຸດພິເສດຂອງເຂົາເຈົ້າໃນແອັບພລິເຄຊັນທີ່ຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍໍາສູງໂດຍມີຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.ພວກມັນມີປະສິດທິພາບໂດຍສະເພາະໃນຈຸນລະພາກສໍາລັບວຽກງານເຊັ່ນ: ການສ້າງແບບວົງຈອນ, ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດສໍາລັບຂັ້ນຕອນເຊັ່ນ photocoagulation, ແລະໃນຂະແຫນງພະລັງງານທົດແທນສໍາລັບການຜະລິດຈຸລັງແສງຕາເວັນ.ຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ lasers ສີຂຽວຍັງເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຫມາະສົມກັບເຄື່ອງຫມາຍແລະການແກະສະຫລັກທີ່ຫລາກຫລາຍ, ລວມທັງພາດສະຕິກແລະໂລຫະ, ບ່ອນທີ່ຄວາມຄົມຊັດສູງແລະຄວາມເສຍຫາຍຂອງພື້ນຜິວຫນ້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນຕ້ອງການ.ການປັບຕົວຂອງເລເຊີສີຂຽວນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງການເລືອກຄວາມຍາວຄື້ນໃນເທກໂນໂລຍີເລເຊີ, ຮັບປະກັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບວັດສະດຸແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ.

ໄດ້ເລເຊີສີຂຽວ 525nmເປັນ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ເລ​ເຊີ​ສະ​ເພາະ​ສະ​ເພາະ​ໂດຍ​ການ​ປ່ອຍ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ສີ​ຂຽວ​ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ຂອງ​ຕົນ​ຢູ່​ໃນ​ໄລ​ຍະ 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).

→ ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​ທີ່​ກ່ຽວ​ຂ້ອງ​: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.ເທັກໂນໂລຢີ.ຊັບ​ພະ​ຍາ​ກອນ.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 ທີ່ມີປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າຈາກໄດໂອດສະທ້ອນແສງແບບກະແຈກກະຈາຍດ້ານຂ້າງ 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).ການສືບສວນແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຕັກໂນໂລຊີປະມວນຜົນ laser ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ.ເຊື່ອມຕໍ່
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017).ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ​ຕຽງ​ທົດ​ສອບ​ການ​ຜະ​ລິດ Laser ແລະ​ຖານ​ຂໍ້​ມູນ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປຸງ​ແຕ່ງ 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 Bulk Metallic Glass.ທຸລະກຳດ້ານໂລຫະ ແລະ ວັດສະດຸ ກ. ເຊື່ອມຕໍ່
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010).ເຊນເລເຊີປະສົມປະສານສໍາລັບການ cladding laser ປະສົມປະສານແລະ 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).ຂະບວນການສູນຍາກາດທີ່ມີການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ວຍເລເຊີທີ່ເກີດໃໝ່ສໍາລັບການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນທີ່ສຸດ, ຜົນຜະລິດສູງ.ຂະໜາດນາໂນ. ເຊື່ອມຕໍ່

 

ຂ່າວທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ
>> ເນື້ອໃນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ

ເວລາປະກາດ: 18-01-2024