جزئیات وبلاگ

در صنایع به سرعت در حال توسعه مانند مراقبت های بهداشتی، هوافضا، نیمه هادی ها و انرژی جدید، تقاضا برای دقت بالا، کارایی و کیفیت مواد به طور مداوم در حال افزایش است.روش های برش و پردازش سنتی اغلب برای برآورده کردن استانداردهای بالا مورد نیاز این صنایع تلاش می کننددر پاسخ به این چالش ها، تکنولوژی پردازش لیزر هدایت شده توسط آب به عنوان یک روش برش نوآورانه ظهور کرده است.به سرعت در حال تبدیل شدن به یک تکنولوژی کلیدی در تولید مدرن است.

1مقدمه به تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب

تکنولوژی پردازش لیزر هدایت شده با آب یک تکنیک پیشرفته، کارآمد و سازگار با محیط زیست بر اساس لیزر است.اصل اصلی این فناوری شامل استفاده از جریان های آب با فشار بالا به عنوان یک رسانه برای هدایت پرتو لیزر به طور دقیق به سطح مواد در طول فرآیند برشاین روش نه تنها دقت پردازش را بهبود می بخشد بلکه آسیب حرارتی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و کیفیت سطح مواد را بهبود می بخشد.این یک مکمل قدرتمند برای تکنیک های برش لیزر سنتی است.

1.1 اصول و مکانیسم تکنولوژی

کلید پردازش لیزر هدایت شده توسط آب در پیوند پرتو لیزر با یک جریان آب خوب است. جریان آب به عنوان یک "فیبر" عمل می کند تا پرتو لیزر را به طور دقیق به منطقه پردازش هدایت کند.علاوه بر این، اثر خنک کننده جریان آب کمک می کند تا از گرم شدن بیش از حد مواد جلوگیری شود، بنابراین تحریف حرارتی یا مناطق تحت تاثیر گرما در طول پردازش کاهش می یابد.تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب امکان پردازش با دقت بالا را بدون آسیب رساندن به ماده فراهم می کند، ارائه بهره وری بهبود یافته و کاهش اتلاف مواد.

1.2 مزایا نسبت به پردازش لیزر سنتی

در مقایسه با پردازش لیزر سنتی، تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب مزایای قابل توجهی دارد:

• منطقه ای که تحت تاثیر گرما قرار می گیرد (HAZ):اثر خنک کننده جریان آب به جلوگیری از گرم شدن بیش از حد در طول پردازش کمک می کند.کاهش قابل توجهی در اندازه منطقه گرمایی و جلوگیری از تحریف مواد یا فشارهای باقیمانده.

• دقت پردازش بالاتر:از آنجایی که لیزر توسط آب هدایت می شود، می تواند برش و پردازش بسیار دقیق را به دست آورد، و آن را برای برنامه های کاربردی با دقت بالا ایده آل می کند.

• بهبود کیفیت سطح:لیزرهای هدایت شده با آب می توانند باقیمانده های ذوب و برر را به حداقل برسانند و سطح مواد پردازش شده را بهبود بخشند.

• کاهش ضایعات مواد:لیزرهای هدایت شده توسط آب می توانند به طور موثر اشکال پیچیده را با دقت بالا پردازش کنند و به طور قابل توجهی ضایعات مواد را کاهش دهند.

2. منشاء و توسعه تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب

مفهوم تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب برای اولین بار توسط شرکت آلمانی Aesculap در سال 1986 پیشنهاد شد. دستگاه های اولیه نسبتا ساده بودند.با اضافه کردن فقط یک جریان کوچک آب به خروجی لیزردر سال ۱۹۹۱، شرکت لاسگ با تمرکز لیزر در داخل نوزل، اولین لیزر هدایت شده توسط آب را ایجاد کرد. این پیشرفت در سال ۱۹۹۷ توسط Synova SA تجاری شد.آغاز کاربرد صنعتی آن را نشان می دهد..

در قرن 21، تکنولوژی لیزر هدایت شده توسط آب توجه بیشتری را در سطح جهانی جلب کرد، به ویژه در برنامه های کاربردی با دقت بالا. با تحقیقات و توسعه بیشتر در آزمایشگاه های داخلی،محققان شروع به کشف پتانسیل آن در صنایع مختلف کردند، به ویژه برای پردازش مواد با مشکل بالا.

3کاربرد تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب

تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب، با مزایای منحصر به فرد خود، پتانسیل قابل توجهی را در طیف گسترده ای از صنایع نشان داده است.

3.1 صنعت نیمه هادی و الکترونیک

تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب در صنعت نیمه هادی پیشرفت قابل توجهی داشته است. این فناوری به طور گسترده ای در نوشتن و برش وافرها و پردازش قطعات الکترونیکی کوچک استفاده می شود.لیزرهای هدایت شده با آب به ویژه برای پردازش مواد سخت و شکننده مانند سیلیکون (Si) و کربید سیلیکون (SiC) مناسب هستند، اجتناب از آسیب مواد مرتبط با پردازش مکانیکی سنتی و به حداقل رساندن اثرات حرارتی ناشی از برش لیزر سنتی.

3.2 تولید تجهیزات پزشکی

در صنعت دستگاه های پزشکی، تکنولوژی لیزر هدایت شده توسط آب ارزشمند بوده است. روش پردازش بدون تماس آن به جلوگیری از آلودگی و آسیب مواد کمک می کند.به خصوص هنگام ساخت ابزار جراحی و ایمپلنت هااثر خنک کننده جریان آب آسیب حرارتی را کاهش می دهد، اطمینان حاصل می کند که مواد سازگاری زیست شناختی خود را حفظ می کنند و ایمنی و قابلیت اطمینان دستگاه های پزشکی را بهبود می بخشند.

3.3 هوافضا

صنعت هوافضا نیازمند دقت و کیفیت بسیار بالا در پردازش است، به ویژه برای مواد که پردازش آنها دشوار است.تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب در پردازش قطعات هوافضا برجسته شده است، مانند قطعات موتور با دمای بالا، سوراخ های خنک کننده تیغه توربین، و تیغه های متریکس کامپوزیت سرامیکی (CMC). با تنظیم پارامترهای لیزر،لیزرهای هدایت شده توسط آب می توانند به طور موثر مواد مختلف را پردازش کنند، به چالش هایی که تکنیک های پردازش سنتی نمی توانند بر آن غلبه کنند، می پردازند.

3.4 پردازش سنگهای قیمتی

در صنعت پردازش سنگهای قیمتی، تکنولوژی لیزر هدایت شده توسط آب مزایای قابل توجهی را نشان داده است. روش های برش سنتی مقدار زیادی گرد و غبار تولید می کنند و می توانند به سنگهای قیمتی آسیب برسانند.لیزرهای هدایت شده با آب، اما به طور مداوم منطقه برش را با یک جریان آب ظریف خنک می کند و خطر آسیب به سنگ قیمتی را کاهش می دهد.این تکنولوژی تضمین می کند که سطح برش از پیچیدگی های کانری برخوردار باشد.، ترک ها و نقص ها، در نتیجه استفاده از سنگ قیمتی را به حداکثر می رساند.

4چالش های فنی و چشم انداز آینده

اگرچه تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب پتانسیل عظیمی در کاربردهای مختلف نشان داده است، اما پیش از اینکه بتواند به طور گسترده تر مورد استفاده قرار گیرد، هنوز چندین چالش باید حل شود.هزینه بالای تجهیزات لیزر هدایت شده با آب استفاده از آن را در برخی از شرکت های کوچکتر محدود می کندعلاوه بر این، بهینه سازی بیشتر و ثبات فناوری، به ویژه در پردازش مواد مختلف، برای اطمینان از نتایج سازگار مورد نیاز است.

اما با پیشرفت های مداوم در تکنولوژی لیزر و افزایش سرمایه گذاری از شرکت های داخلی و بین المللی،انتظار می رود که فناوری لیزر هدایت شده با آب در سال های آینده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گیردکاربردهای آینده آن به ویژه در زمینه های هوافضا، تولید نیمه هادی، دستگاه های پزشکی و سایر زمینه های با دقت بالا امیدوار کننده است.

5نتیجه گیری

تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب، با کارایی بالا، دقت و حداقل آسیب حرارتی، به تدریج توانایی های پردازش بسیاری از صنایع را تغییر می دهد.در مقایسه با پردازش لیزر سنتی، لیزرهای هدایت شده با آب از نظر دقت، حفظ مواد و کیفیت سطح عملکرد برتر را ارائه می دهند.تکنولوژی لیزر هدایت شده با آب بدون شک نقش مهمی در پیشرفت تولید دقیق در صنایع مختلف خواهد داشت..