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विनिर्माण में लेजर प्रसंस्करण का परिचय
लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी ने तेजी से विकास का अनुभव किया है और इसका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।यह प्रदूषण और सामग्री की खपत को कम करते हुए उत्पाद की गुणवत्ता, श्रम उत्पादकता और स्वचालन में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है (गोंग, 2012)।
धातु और गैर-धातु सामग्री में लेजर प्रसंस्करण
पिछले दशक में लेजर प्रसंस्करण का प्राथमिक अनुप्रयोग धातु सामग्री में रहा है, जिसमें कटिंग, वेल्डिंग और क्लैडिंग शामिल हैं।हालाँकि, यह क्षेत्र गैर-धातु सामग्री जैसे कपड़ा, कांच, प्लास्टिक, पॉलिमर और सिरेमिक में विस्तार कर रहा है।इनमें से प्रत्येक सामग्री विभिन्न उद्योगों में अवसर खोलती है, हालांकि उनके पास पहले से ही स्थापित प्रसंस्करण तकनीकें हैं (युमोटो एट अल।, 2017)।
ग्लास के लेजर प्रसंस्करण में चुनौतियाँ और नवाचार
ग्लास, ऑटोमोटिव, निर्माण और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे उद्योगों में अपने व्यापक अनुप्रयोगों के साथ, लेजर प्रसंस्करण के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है।पारंपरिक कांच काटने के तरीके, जिसमें कठोर मिश्र धातु या हीरे के उपकरण शामिल होते हैं, कम दक्षता और खुरदुरे किनारों द्वारा सीमित होते हैं।इसके विपरीत, लेजर कटिंग अधिक कुशल और सटीक विकल्प प्रदान करती है।यह स्मार्टफोन निर्माण जैसे उद्योगों में विशेष रूप से स्पष्ट है, जहां कैमरा लेंस कवर और बड़े डिस्प्ले स्क्रीन के लिए लेजर कटिंग का उपयोग किया जाता है (डिंग एट अल।, 2019)।
उच्च-मूल्य वाले ग्लास प्रकारों का लेजर प्रसंस्करण
विभिन्न प्रकार के ग्लास, जैसे ऑप्टिकल ग्लास, क्वार्ट्ज ग्लास और नीलमणि ग्लास, अपनी भंगुर प्रकृति के कारण अद्वितीय चुनौतियाँ पेश करते हैं।हालाँकि, फेमटोसेकंड लेजर नक़्क़ाशी जैसी उन्नत लेजर तकनीकों ने इन सामग्रियों के सटीक प्रसंस्करण को सक्षम किया है (सन एंड फ्लोर्स, 2010)।
लेजर तकनीकी प्रक्रियाओं पर तरंग दैर्ध्य का प्रभाव
लेज़र की तरंग दैर्ध्य प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, विशेष रूप से संरचनात्मक स्टील जैसी सामग्रियों के लिए।पराबैंगनी, दृश्यमान, निकट और दूर के अवरक्त क्षेत्रों में उत्सर्जित होने वाले लेज़रों का पिघलने और वाष्पीकरण के लिए उनके महत्वपूर्ण शक्ति घनत्व के लिए विश्लेषण किया गया है (लाज़ोव, एंजेलोव, और टीरुमनीक्स, 2019)।
तरंग दैर्ध्य के आधार पर विविध अनुप्रयोग
लेजर तरंग दैर्ध्य का चुनाव मनमाना नहीं है बल्कि सामग्री के गुणों और वांछित परिणाम पर अत्यधिक निर्भर है।उदाहरण के लिए, यूवी लेजर (छोटी तरंग दैर्ध्य के साथ) सटीक उत्कीर्णन और माइक्रोमशीनिंग के लिए उत्कृष्ट हैं, क्योंकि वे बेहतर विवरण तैयार कर सकते हैं।यह उन्हें सेमीकंडक्टर और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योगों के लिए आदर्श बनाता है।इसके विपरीत, इंफ्रारेड लेजर अपनी गहरी पैठ क्षमताओं के कारण मोटी सामग्री के प्रसंस्करण के लिए अधिक कुशल होते हैं, जो उन्हें भारी औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।(मजूमदार और मन्ना, 2013)। इसी तरह, हरे लेजर, आमतौर पर 532 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर काम करते हैं, न्यूनतम थर्मल प्रभाव के साथ उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में अपना स्थान पाते हैं।वे सर्किट पैटर्निंग जैसे कार्यों के लिए माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में, फोटोकैग्यूलेशन जैसी प्रक्रियाओं के लिए चिकित्सा अनुप्रयोगों में और सौर सेल निर्माण के लिए नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्र में विशेष रूप से प्रभावी हैं।ग्रीन लेजर की अनूठी तरंग दैर्ध्य उन्हें प्लास्टिक और धातुओं सहित विभिन्न सामग्रियों को चिह्नित करने और उत्कीर्ण करने के लिए भी उपयुक्त बनाती है, जहां उच्च कंट्रास्ट और न्यूनतम सतह क्षति वांछित होती है।हरे लेज़रों की यह अनुकूलनशीलता लेज़र प्रौद्योगिकी में तरंग दैर्ध्य चयन के महत्व को रेखांकित करती है, जो विशिष्ट सामग्रियों और अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम परिणाम सुनिश्चित करती है।
525 एनएम हरा लेजरयह एक विशिष्ट प्रकार की लेजर तकनीक है जो 525 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य पर अपने विशिष्ट हरे प्रकाश उत्सर्जन की विशेषता रखती है।इस तरंग दैर्ध्य पर हरे लेजर रेटिना फोटोकैग्यूलेशन में अनुप्रयोग ढूंढते हैं, जहां उनकी उच्च शक्ति और परिशुद्धता फायदेमंद होती है।वे सामग्री प्रसंस्करण में भी संभावित रूप से उपयोगी हैं, खासकर उन क्षेत्रों में जहां सटीक और न्यूनतम थर्मल प्रभाव प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है.524-532 एनएम पर लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर सी-प्लेन GaN सब्सट्रेट पर हरे लेजर डायोड का विकास लेजर प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतीक है।विशिष्ट तरंग दैर्ध्य विशेषताओं की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए यह विकास महत्वपूर्ण है
सतत तरंग और मॉडलॉक्ड लेजर स्रोत
निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू) और विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर मॉडलॉक्ड अर्ध-सीडब्ल्यू लेजर स्रोत जैसे 1064 एनएम पर निकट-अवरक्त (एनआईआर), 532 एनएम पर हरा, और 355 एनएम पर पराबैंगनी (यूवी) को लेजर डोपिंग चयनात्मक उत्सर्जक सौर कोशिकाओं के लिए माना जाता है।विभिन्न तरंग दैर्ध्य का विनिर्माण अनुकूलनशीलता और दक्षता पर प्रभाव पड़ता है (पटेल एट अल., 2011)।
वाइड बैंड गैप सामग्री के लिए एक्सीमर लेजर
यूवी तरंग दैर्ध्य पर काम करने वाले एक्साइमर लेजर, ग्लास और कार्बन फाइबर-प्रबलित पॉलिमर (सीएफआरपी) जैसी विस्तृत-बैंडगैप सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं, जो उच्च परिशुद्धता और न्यूनतम थर्मल प्रभाव प्रदान करते हैं (कोबायाशी एट अल।, 2017)।
एनडी: औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए YAG लेजर
एनडी: वाईएजी लेजर, तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग के संदर्भ में उनकी अनुकूलनशीलता के साथ, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किया जाता है।1064 एनएम और 532 एनएम दोनों पर काम करने की उनकी क्षमता विभिन्न सामग्रियों के प्रसंस्करण में लचीलेपन की अनुमति देती है।उदाहरण के लिए, 1064 एनएम तरंग दैर्ध्य धातुओं पर गहरी नक्काशी के लिए आदर्श है, जबकि 532 एनएम तरंग दैर्ध्य प्लास्टिक और लेपित धातुओं पर उच्च गुणवत्ता वाली सतह उत्कीर्णन प्रदान करता है। (मून एट अल।, 1999)।
→संबंधित उत्पाद：1064 एनएम तरंग दैर्ध्य के साथ सीडब्ल्यू डायोड-पंप ठोस-अवस्था लेजर
हाई पावर फाइबर लेजर वेल्डिंग
1000 एनएम के करीब तरंग दैर्ध्य वाले, अच्छी बीम गुणवत्ता और उच्च शक्ति वाले लेजर का उपयोग धातुओं के लिए कीहोल लेजर वेल्डिंग में किया जाता है।ये लेज़र सामग्री को कुशलतापूर्वक वाष्पीकृत और पिघलाते हैं, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड बनते हैं (सैल्मिनेन, पिइली, और पुरटोनन, 2010)।
अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ लेजर प्रसंस्करण का एकीकरण
अन्य विनिर्माण प्रौद्योगिकियों, जैसे क्लैडिंग और मिलिंग के साथ लेजर प्रसंस्करण के एकीकरण ने अधिक कुशल और बहुमुखी उत्पादन प्रणालियों को जन्म दिया है।यह एकीकरण उपकरण और डाई निर्माण और इंजन मरम्मत (नोवोटनी एट अल., 2010) जैसे उद्योगों में विशेष रूप से फायदेमंद है।
उभरते क्षेत्रों में लेजर प्रसंस्करण
लेजर तकनीक का अनुप्रयोग सेमीकंडक्टर, डिस्प्ले और पतली फिल्म उद्योगों जैसे उभरते क्षेत्रों तक फैला हुआ है, जो नई क्षमताओं की पेशकश करता है और सामग्री गुणों, उत्पाद परिशुद्धता और डिवाइस प्रदर्शन में सुधार करता है (ह्वांग एट अल।, 2022)।
लेजर प्रसंस्करण में भविष्य के रुझान
लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में भविष्य के विकास उपन्यास निर्माण तकनीकों, उत्पाद गुणों में सुधार, इंजीनियरिंग एकीकृत बहु-सामग्री घटकों और आर्थिक और प्रक्रियात्मक लाभों को बढ़ाने पर केंद्रित हैं।इसमें नियंत्रित सरंध्रता, हाइब्रिड वेल्डिंग और धातु शीट की लेजर प्रोफाइल कटिंग के साथ संरचनाओं का लेजर रैपिड विनिर्माण शामिल है (कुकरेजा एट अल।, 2013)।
लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी, अपने विविध अनुप्रयोगों और निरंतर नवाचारों के साथ, विनिर्माण और सामग्री प्रसंस्करण के भविष्य को आकार दे रही है।इसकी बहुमुखी प्रतिभा और परिशुद्धता इसे पारंपरिक विनिर्माण विधियों की सीमाओं को आगे बढ़ाते हुए विभिन्न उद्योगों में एक अनिवार्य उपकरण बनाती है।
लाज़ोव, एल., एंजेलोव, एन., और टेइरुम्नीक्स, ई. (2019)।लेजर तकनीकी प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण शक्ति घनत्व के प्रारंभिक अनुमान के लिए विधि।पर्यावरण।प्रौद्योगिकियाँ।संसाधन।अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक और व्यावहारिक सम्मेलन की कार्यवाही. जोड़ना
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पोस्ट समय: जनवरी-18-2024