บล็อก เกี่ยวกับ เลเซอร์ Ndyag เปลี่ยนแปลงการตัดและการฉลากในอุตสาหกรรม

ในโลกของการผลิตอุตสาหกรรมที่ทันสมัยที่ขับเคลื่อนด้วยความแม่นยํา มีเทคโนโลยีหนึ่งที่โดดเด่นด้วยผลงานที่พิเศษและการใช้งานที่หลากหลาย คือเลเซอร์ Nd: YAGเทคโนโลยีเลเซอร์สภาพแข็งนี้กลายเป็นหนึ่งในชนิดเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการแปรรูปวัสดุอุตสาหกรรม, ตาม CO2 และไฟเบอร์เลเซอร์

ตั้งแต่ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1964 เลเซอร์ Nd: YAG ได้รับการยกย่องจากอุตสาหกรรมด้วยความสามารถในการตัดโลหะอย่างง่ายดายเหมือนกระดาษ และสร้างเครื่องหมายที่คงและแม่นยําบนวัสดุต่างๆแต่สิ่งที่ทําให้เทคโนโลยีเลเซอร์นี้มีพลังอย่างนี้มันทํางานอย่างไร และมันเผชิญกับปัญหาอะไรกันบ้าง มาดูกันว่าเครื่องมือที่จําเป็นของการผลิตที่ทันสมัยนี้

เลเซอร์ Nd: YAG หรือที่รู้จักกันในชื่อเลเซอร์อัลมูเนียมแกรเน็ตอิททเรียมที่มีเนโอดีเมียม เป็นระบบเลเซอร์แบบแข็งแกร่ง₃อัล₅O₁₂) โดยที่ไอออน Yttrium (Y) บางส่วนถูกแทนที่ด้วยไอออน Neodymium (Nd) โดยทั่วไปในปริมาณปริมาณระหว่าง 0.5% และ 3%การ เปลี่ยน แทน อัตโนมัติ นี้ ทํา ให้ คริสตัล สามารถ ดับ ลง และ ออก แสง ที่ มี ความ ยาวคลื่น เฉพาะสะดวกในการผลิตเลเซอร์

การผลิตเลเซอร์ในสภาพแข็งมีอุปสรรคทางวิศวกรรมที่สําคัญ สื่อเลเซอร์ต้องรักษาความบริสุทธิ์สูงที่เหมาะสมกับการสร้างโครงสร้างคริสตัลเดียว เพื่อลดการกระจายแสงและการสูญเสียพลังงานให้น้อยที่สุดในขณะเดียวกัน, สื่อต้องแปลงพลังงานการเข้าเป็นผลิตเลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ลดการสูญเสียความร้อน

ในแรงปั๊มที่สูง พื้นที่เลเซอร์มีความเสี่ยงที่จะเสียหายจากผลประโยชน์ของตัวเอง จําเป็นต้องมีวัสดุที่สามารถทนความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดความสมดุลที่ละเอียดนี้ระหว่างพลังงานและความมั่นคง เป็นความท้าทายพื้นฐานในการออกแบบเลเซอร์.

หมวดชื่อ Nd: YAG เปิดเผยถึงองค์ประกอบหลักของมัน: ยอนไอทริียมถูกแทนที่โดยเนโอไดมียมในกล่องคริสตัล YAGคลังสมาธิการด๊อปปิ้งส่งผลกระทบอย่างวิกฤตต่อผลงานเลเซอร์ คลังสมาธิเนโอดีมียมที่สูงกว่ามักจะผลิตพลังงานมากขึ้น แต่ทําให้คุณภาพของรังสีเสื่อมการทุ่มเทคุณภาพพลังงานนี้ยังคงเป็นข้อพิจารณาหลักในการออกแบบระบบเลเซอร์ทั้งหมด

เลเซอร์ Nd: YAG ใช้การสูบแสง โดยที่แสงทําให้คริสตัล Nd: YAG มีพลังงานในการกระตุ้นไอออนไนโดมิอุม ระบบแรกใช้แหล่งสูบขนาดใหญ่และไม่มีประสิทธิภาพ เช่น โคมไฟอาร์คไครปตอน โคมไฟฮาโลเจนและหลอดไฟแฟลช xenon มีอายุการใช้งานจํากัด.

การปรากฏขึ้นของไดโอเดสเลเซอร์ได้ปฏิวัติเทคโนโลยีการปั๊ม โดยเฉพาะสําหรับการใช้งานพลังงานกลางและต่ําเลเซอร์ครึ่งตัวนําไฟฟ้าเหล่านี้มีอินเตอร์เฟซที่กระจกเป็นกระจก, ให้ขนาดคอมแพคต์, ประสิทธิภาพสูงกว่า, การควบคุมที่แม่นยํา, และความทนทานต่อเนื่องเมื่อเทียบกับระบบปั๊มหลอดไฟ

ยกเว้นการพั๊มความก้าวหน้า การสถาปัตยกรรมเลเซอร์ยังคงพัฒนา การพัดลม Nd: YAG แบบกระบอกแบบดั้งเดิมมีการระบายความร้อนที่จํากัดปัจจุบัน การจัดตั้งเลเซอร์แบบดิสก์และแผ่นที่ทันสมัย ได้แทนไม้ดัดแบบปกติ, ให้พื้นที่พื้นผิวที่ใหญ่กว่าสําหรับการปรับปรุงการเย็นที่ทําให้แรงปั๊มสูงขึ้นและผลิตมากกว่า

ระบบอุตสาหกรรมในปัจจุบันใช้เลเซอร์ Nd: YAG ขนาดคลื่นต่อเนื่องมากกว่า 10 กิโลวัตต์ ทําให้สามารถใช้งานได้อย่างยุ่งยาก เช่น การตัดโลหะขนาดใหญ่และการผสม

ด้วยความยาวคลื่น 1064nm ที่สั้นกว่า CO₂ระบบ Nd: YAG ของเลเซอร์ขนาด 10.6μm มุ่งเน้นขนาดจุดที่เล็กกว่า, สร้างความเข้มข้นที่สูงกว่าในระดับพลังงานที่เท่าเทียมกัน. โลหะยังแสดงการดูดซึมที่ยาวคลื่นนี้มากขึ้น, ให้ Nd:แลเซอร์ YAG ข้อดีที่ชัดเจนในการแปรรูปโลหะ.

พลังงานแรงกระแทกสูงของเทคโนโลยีทําให้มันเหมาะสมสําหรับการใช้งานเครื่องหมายวัสดุ, รวมถึงการ grave เครื่องมือและเครื่องหมายอุปกรณ์ สําหรับพลาสติก, Nd:เลเซอร์ YAG ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสีที่ชัดเจน (เครื่องหมายสีดํา) หรือฟองโพลิเมอร์ (เครื่องหมายแสง).

ผลิต Nd: YAG ใกล้อินฟราเรด ส่งผ่านเส้นใยออฟติกอย่างมีประสิทธิภาพ ทําให้การบูรณาการในระบบการปั่นหุ่นยนต์และเครื่องจักรอื่น ๆ ง่ายขึ้นองค์ประกอบออปติกแก้วควอตซ์ที่คุ้มค่า ลดต้นทุนการดําเนินการเพิ่มเติม.

นอกเหนือจากการทําเครื่องหมาย, เลเซอร์ Nd: YAG ดีเยี่ยมในด้านการผสมผสาน, การตัด, และการใช้งานเครื่องยนต์ขนาดเล็ก, ทําให้สถานะของพวกเขาเป็นเครื่องมืออุตสาหกรรมที่จําเป็น.

แม้ว่าความแข็งแกร่งของพวกเขา, Nd: YAG เลเซอร์มีต้นทุนที่สูงกว่าและอาจประสบความเสื่อมของคุณภาพรังสีที่ระดับพลังงานสูงสุด.คริสตัลไม่เส้นตรงสามารถลดความยาวคลื่นเป็นครึ่ง, ผลิตแสงสีเขียว 532nm การผลิตฮาร์มอนิกเพิ่มเติมผลิตแสงยูวี 355nm สามารถทําเครื่องหมายเกือบทุกพลาสติก

เลเซอร์ Nd: YAG มีบทบาทหลากหลายนอกการผลิต รวมถึงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เทคนิคการไหลเวียนทางแสง, การกําจัดรอยสัก, และระบบเครื่องประกายทหารความหลากหลายของพวกเขายังคงขยายไปทั่วสาขาเทคนิค.

เมื่อวิศวกรรมก้าวหน้า เลเซอร์ Nd: YAG จะบรรลุพลังงานสูงขึ้น คุณภาพรังสีสูงกว่า ค่าใช้จ่ายลดลง และการใช้งานที่กว้างกว่าเทคโนโลยีที่ผ่านการพิสูจน์นี้ยังคงพร้อมที่จะขับเคลื่อนนวัตกรรมการผลิตในทศวรรษข้างหน้า.