2μm लेजर के बारे में क्या खास है?
सिद्धांत रूप में, 2μm बैंड मानव आंखों के लिए सुरक्षित बैंड में है, और इसमें NO, H2O, CO2, आदि के लिए अच्छा अवशोषण स्पेक्ट्रा है। इसे लेजर रडार, अंतरिक्ष संचार, बायोमेडिसिन और सामग्री प्रसंस्करण जैसी कई दिशाओं में लागू किया जा सकता है।
सामग्री प्रसंस्करण के क्षेत्र में, औद्योगिक लेजर बाजार में धातु प्रसंस्करण का हिस्सा 85% से अधिक होने का अनुमान है, जबकि गैर-धातु प्रसंस्करण वर्तमान में 15% से कम है। वर्तमान में, यूरोप, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान गैर-धातु प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के विकास और अन्वेषण में अग्रणी स्थान पर हैं। प्रक्रिया की अपरिपक्वता और विभिन्न सामग्रियों के अनुसार विभिन्न शक्तियों और तरंग दैर्ध्य के लेजर लगाने की आवश्यकता के कारण, चीन में गैर-धातु प्रसंस्करण के क्षेत्र में ज्यादा ध्यान नहीं दिया जाता है। हाल के वर्षों में, ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी की पृष्ठभूमि के तहत, गैर-धातु सामग्री का अनुप्रयोग अधिक से अधिक लोकप्रिय हो गया है।
उदाहरण के तौर पर ऑटोमोटिव उद्योग को लेते हुए, "स्टील को प्लास्टिक से बदलना" हल्के वज़न के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय बनता जा रहा है। चाहे वह बाहरी ट्रिम हो या आंतरिक ट्रिम, उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक की मात्रा बढ़ रही है। इंजीनियरिंग प्लास्टिक की कठोरता, मजबूती और तन्य गुणों में निरंतर सुधार के साथ, प्लास्टिक की खिड़कियां, दरवाजे, फ्रेम और यहां तक कि अधिक प्रमुख ऑटोमोटिव हिस्से स्टील सामग्री को बदलने के लिए प्लास्टिक का उपयोग कर रहे हैं। यह गैर-धातु सामग्रियों के लिए लेजर प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लोकप्रियकरण को और बढ़ावा देगा।
तरंग दैर्ध्य के दृष्टिकोण से, 2μm लेजर सामग्री प्रसंस्करण, विशेष रूप से प्लास्टिक प्रसंस्करण में बहुत आकर्षक हैं। अधिकांश समान प्लास्टिक सामग्रियों में 2μm के पास पर्याप्त मजबूत अवशोषण होता है, इसलिए उन्हें सीधे संसाधित किया जा सकता है, और अवशोषित ऊर्जा का उपयोग काटने, वेल्डिंग और अंकन के लिए किया जा सकता है। गैर-धातु सामग्री प्रसंस्करण आवश्यकताओं के विकास के आधार पर, 2μm लेजर पिछले दशक में फाइबर लेजर के क्षेत्र में एक अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गए हैं।
एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, ब्रैंडन्यू ने विशेष रूप से 10W की औसत आउटपुट पावर और 1940 एनएम की केंद्रीय तरंग दैर्ध्य के साथ 2μm सीडब्ल्यू थ्यूलियम-डोपेड फाइबर लेजर की एक नई पीढ़ी लॉन्च की है। इसके कई फायदे हैं, जैसे उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता, कम ऊर्जा खपत, कोई समायोजन और रखरखाव नहीं, लचीला ऑप्टिकल फाइबर चालन आउटपुट, कॉम्पैक्ट संरचना, छोटे आकार, हल्के वजन, आसान हैंडलिंग और परिवहन इत्यादि। यह एक आदर्श प्रकाश प्रदान करता है बायोमेडिसिन, प्लास्टिक काटने और वेल्डिंग, और पर्यावरण निगरानी जैसे अनुप्रयोगों के लिए स्रोत।
प्लास्टिक लेजर वेल्डिंग से नए अनुप्रयोग बाजार खुलते हैं
प्लास्टिक की लेजर वेल्डिंग को लेजर ट्रांसमिशन वेल्डिंग भी कहा जाता है। लेज़र द्वारा उत्पन्न बीम को वेल्ड किए जाने वाले क्षेत्र पर केंद्रित किया जाता है, अर्थात, लेज़र बीम ऊपरी भाग से होकर गुजरती है और दो भागों की संपर्क सतह पर दूसरे भाग द्वारा अवशोषित हो जाती है, जिससे हीट एक्शन ज़ोन (वेल्ड) बनता है। . ताप क्रिया क्षेत्र में प्लास्टिक पिघलाया जाता है, और गर्म पिघल अवस्था में प्लास्टिक मैक्रोमोलेक्यूल्स वेल्डिंग दबाव की कार्रवाई के तहत एक दूसरे के साथ फैलते हैं, वैन डेर वाल्स बल उत्पन्न करते हैं, और फिर दोनों हिस्सों को एक साथ कसकर जोड़ते हैं।
ग्लूइंग, हॉट मेल्ट वेल्डिंग, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग और वाइब्रेशन वेल्डिंग जैसी पारंपरिक वेल्डिंग प्रक्रियाओं की तुलना में, लेजर प्लास्टिक वेल्डिंग में कोई भौतिक संपर्क नहीं होने, अच्छे चिकने वेल्डिंग प्रभाव और उच्च स्तर के स्वचालन के फायदे हैं। चूंकि 2μm बैंड लाइट के लिए पीपी, पीसी और पीएमएमए जैसे थर्मोप्लास्टिक्स की अवशोषण दर दृश्य प्रकाश और निकट-अवरक्त बैंड की तुलना में काफी अधिक है, 2μm थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर के साथ वेल्डिंग अधिक प्रतिस्पर्धी है।
ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में, पीसी सामग्री हेडलाइट्स में लगभग 50% प्लास्टिक सामग्री होती है, और आमतौर पर ऑटोमोबाइल टेललाइट हाउसिंग और ट्रिम्स के लिए उपयोग की जाती है। पीपी सामग्री हेडलाइट्स में लगभग 30% प्लास्टिक सामग्री के लिए जिम्मेदार होती है, और आमतौर पर टेललाइट्स के रियर कवर, ट्रिम और वायर हार्नेस गाइड और हेडलाइट्स के आवास और रियर कवर के लिए उपयोग की जाती है। पीएमएमए में उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुण हैं, जिसमें 90% -92% का संप्रेषण, 1.49 का अपवर्तक सूचकांक, उच्च सतह कठोरता और उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन है। इसका उपयोग मुख्य रूप से ऑप्टिकली पारदर्शी उत्पादों, टेललाइट बाहरी दर्पणों और आंतरिक वातावरण रोशनी के लिए प्रकाश गाइड सामग्री के रूप में किया जाता है।
पीपी, पीसी और पीएमएमए सामग्रियों की वेल्डिंग का परीक्षण करने के लिए ब्रैंडन्यू 2μm सीडब्ल्यू थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर का उपयोग करके, एकसमान और सुसंगत वेल्ड प्राप्त किया जा सकता है, और वेल्ड बिना छिद्रों और अधिक जलन के सपाट और चिकने होते हैं। उनमें से, पीसी सामग्री की वेल्डिंग में, कतरनी बल 1.5 मिमी वेल्ड चौड़ाई के तहत 1300N से अधिक हो जाता है, और परीक्षण मूल सामग्री टूट जाती है। पीपी सामग्री की वेल्डिंग में, कतरनी बल 2 मिमी वेल्ड चौड़ाई के तहत 1000N से अधिक हो जाता है, और परीक्षण मूल सामग्री टूट जाती है। पीएमएमए सामग्रियों की वेल्डिंग में, कतरनी बल 1.3 मिमी वेल्ड चौड़ाई के तहत 800N से अधिक हो जाता है, और परीक्षण मूल सामग्री टूट जाती है।
असमान सामग्रियों की वेल्डिंग में, ब्रैंडन्यू 2μm सीडब्ल्यू थ्यूलियम-डोपेड फाइबर लेजर अभी भी बहुत अच्छा प्रदर्शन करता है। परीक्षण के बाद, पीसी पारदर्शी + पीएमएमए ब्लैक सैंपल टेस्ट वेल्ड स्थिर और सुसंगत है, और एक प्रभावी वेल्डिंग प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है; पीएमएमए पारदर्शी + पीसी ब्लैक सैंपल टेस्ट वेल्ड में मामूली उतार-चढ़ाव होता है, और तन्यता परीक्षण मूल सामग्री टूट जाती है, और एक प्रभावी वेल्डिंग प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है।
लेजर प्लास्टिक वेल्डिंग का उपयोग अब मुख्य रूप से कार लाइट, कार डैशबोर्ड और ऑटो पार्ट्स जैसे प्लास्टिक भागों में किया जाता है। चाइना एसोसिएशन ऑफ ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरर्स के आंकड़ों के अनुसार, जनवरी से सितंबर तक, चीन का ऑटोमोबाइल उत्पादन और बिक्री कुल 21.075 मिलियन और 21.069 मिलियन रही, जो साल-दर-साल क्रमशः 7.3% और 8.2% अधिक है, जिससे स्थिर विकास प्रवृत्ति बनी हुई है। चीन में नई ऊर्जा वाहनों के तेजी से बढ़ने के साथ, प्लास्टिक प्रसंस्करण की मांग अधिक से अधिक जोरदार होती जा रही है। एक नई वेल्डिंग प्रक्रिया के रूप में, 2μm फाइबर लेजर को आगे लागू और लोकप्रिय बनाया जाएगा।
प्लास्टिक वेल्डिंग के अलावा, 2μm लेजर का बहुत अच्छा उपयोग होता है
बायोमेडिकल विश्लेषण उपकरणों को आमतौर पर बाँझपन की आवश्यकता होती है और इसे किसी भी रासायनिक पदार्थ आदि के साथ नहीं मिलाया जा सकता है। गैर-संपर्क वेल्डिंग विधि के रूप में लेजर वेल्डिंग, ऐसे उत्पादों के उत्पादन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। चिकित्सा उपकरणों के क्षेत्र में, प्लास्टिक लेजर वेल्डिंग का उपयोग मुख्य रूप से इंजेक्शन सिस्टम, चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, विभिन्न कृत्रिम प्रत्यारोपण और स्टोमा उत्पादों आदि में किया जाता है।
प्लास्टिक वेल्डिंग के अलावा, 2μm लेज़रों में पानी में उपयुक्त अवशोषण शिखर होता है, जो विशेष रूप से चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिससे लेज़र त्वचा में कुछ सौ μm से अधिक की गहराई तक प्रवेश नहीं कर पाता है। जैविक ऊतक का मुख्य घटक जल है। 2μm लेजर का उच्च अवशोषण बेहद छोटे पैमाने पर हीटिंग प्राप्त कर सकता है, जिससे सटीक कटिंग और तेजी से हेमोस्टेसिस प्राप्त होता है, जो कई सर्जिकल ऑपरेशनों के लिए सबसे अच्छा विकल्प है।
आकार में केवल 50μm का सूक्ष्म-क्रिया क्षेत्र स्ट्रेटम कॉर्नियम पाड़ को अपरिवर्तित रख सकता है, एपिडर्मल पुनर्जनन और पुनर्निर्माण प्राप्त कर सकता है, और थोड़े समय में मरम्मत की जा सकती है; लेजर डर्मिस पर सटीक रूप से कार्य करता है, जो त्वचा के न्यूनतम आक्रामक तंत्र को उत्तेजित कर सकता है और कोलेजन पुनर्जनन और रीमॉडलिंग को पूरा कर सकता है; साथ ही, इसके लिए माइक्रोसेकंड डायनेमिक पल्स टाइम और किलोहर्ट्ज़ हाई-स्पीड स्टेप रिस्पॉन्स की आवश्यकता होती है, और तेज और आरामदायक अनुभव होता है। ये हैं 2μm लेजर के फायदे!
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