نانوسیکنڈ (ns) سپندت اورکت فائبر lasers کے استرتا معروف ہے ، اور وہ سب سے زیادہ صنعتی مارکنگ اور اتکیرنن ایپلی کیشنز کے لئے مثالی ہیں. عام طور پر جب پلس توانائی چند ماللاجوولاس سے کم ہے اور اوسط طاقت 100W سے زیادہ نہیں ہے ، تو یہ اعلی پلس تکرار فریکوئنسی ، مسلسل لہر (کو) اور ارد مسلسل لہر (قکو) کے طریقوں میں مؤثر ہے. حال ہی میں, وہ ماکروماچانانگ اور لیزر سطح ٹیاٹورانگ کی ایک قسم میں استعمال کرنے کے لئے شروع کر دیا ہے, اور یہاں تک کہ دور دراز microcutting ایپلی کیشنز. ان پروگراموں میں سے زیادہ تر مواد ہٹانے شامل.
صارفین کے لئے, lasers کے فوائد واضح ہیں, جیسے کثیر لۓ لیزر کے ذرائع اور کمپیکٹ مربوط فارم کہ اکثر ہموار انضمام حاصل کرنے کے لئے ہوا ٹھنڈا کر رہے ہیں. عالمی سطح پر, اس طرح کے صارفین کی الیکٹرانکس کے طور پر صنعتوں, توانائی کی سٹوریج, اور طبی سامان چھوٹے اور چھوٹے جلدوں اور اعلی کثافت پیکیجنگ کے لئے مزید افعال شامل کرنے کی ضرورت ہے. لہذا ، ان مصنوعات کو ایک حقیقت بننے میں مدد کرنے کے لئے زیادہ موثر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کی ضرورت ہے. یہ مضمون لیزر ویلڈنگ کی ٹیکنالوجی پر توجہ مرکوز کرے گا. لہذا, یہ پیداوار ٹیکنالوجی صنعتی کی طرف سے احساس ہوا (نانودوسرے اورکت فائبر) lasers ضرورت اعلی repeatability ، درستگی اور پیداوار کی صلاحیت ، کے ساتھ ساتھ کم قیمت فراہم کر سکتے ہیں ، لہذا یہ مارکیٹ کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں.
مختلف درخواست علاقوں کے مطابق ، مختلف قسم کے lasers کے مختلف فوائد ہیں ، بشمول سپندت YAG lasers ، ڈسک لیزر ، فائبر (کو اور قکو) lasers ، اور یہاں تک کہ ڈایڈڈ lasers کے. اب تک, نانودوسرے سپندت lasers صرف چند کاٹنے کنارے ایپلی کیشنز میں استعمال کیا گیا ہے, لیکن صورت حال تبدیل کر رہا ہے, اور نانودوسری فائبر لیزر حال ہی میں مواد کے کنکشن پر لاگو کرنے کے لئے شروع کر دیا ہے.
SPI ماسٹر کنٹرول ارتعاش پاور یمپلیفائر متعارف کرانے میں اہم ہے (ماوپا) ایک دوسرے فائبر lasers کے لئے, اور یہ بھی ایک بہت ورسٹائل کا آلہ ہے کیونکہ یہ کنٹرول اور درخواست کی ضروریات کے مطابق پلس کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں. پیرامیٹر. یہ بنیادی طور پر پلس دورانیہ اور پلس فریکوئنسی کو تبدیل کرکے حاصل کیا جاتا ہے. وہ بھی سپندت اور مسلسل لہر کے طریقوں کے درمیان تبدیل کر سکتے ہیں ، جو مختلف بیم کی خصوصیات کے ساتھ روشنی کے ذرائع کی ایک حد میں ان کی دستیابی کی وجہ سے ایک بہت اہم خصوصیت ہے ، تاکہ مختلف آلات کو موجودہ کام کے مطابق فراہم کیا جاسکتا ہے. اوسط طاقت اور چوٹی کی طاقت کی حد میں ، اس لیزر کو کم اوسط طاقت کے ساتھ millisecond دالیں کی ضرورت ہوتی ہے کہ ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہونے کے لئے millisecond رینج میں تضمیص کیا جا سکتا ہے.
پلاسٹک ویلڈنگ
ایک مثال کے طور پر پلاسٹک ویلڈنگ لے لو. کچھ ایپلی کیشنز میں جو اعلی صحت سے متعلق کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے ماکروفلواداک آلات ، فائبر lasers کے استعمال دیگر لیزر ذرائع سے زیادہ فوائد حاصل کریں گے. بعض اوقات اس جگہ کی توانائی کی تقسیم پر اثر پڑے گا. مثال کے طور پر ، پیچیدہ طبی آلہ میں ، ایک شفاف پالیمر ایک سیاہ پالیمر پر ویلڈیڈ ہے ، اور ایک 40W لیزر بیم کو موڈ (چترا 1) پر مقرر کیا جاتا ہے. "یہ مجھے جگہ کے سائز ، توانائی کی تقسیم ، اور ضرورت کے طور پر فیلڈ کی گہرائی کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے." لوووٹا ، ٹھیک صنعتوں میں لیزر ٹیکنالوجی کے ڈائریکٹر (نیو برطانیہ ، کنیکٹیکٹ).
چترا 1: پلاسٹک ویلڈنگ 40W HS-H لیزر کے ساتھ انسولین سرنجیں کی.
وائر ویلڈنگ
دھاتی ویلڈنگ کے لحاظ سے, طبی ڈیوائس کی صنعت میں مائکرو کنکشن ایپلی کیشنز کو زیادہ سے زیادہ عام جا رہے ہیں, جو کہ بہترین درخواست انجینئرز کے لئے بھی ایک چیلنج ہے. پتلی دھاتی تاروں کے کنکشن صرف اس طرح ایک مثال ہے, اور کو فائبر لیزر بڑے پیمانے پر اس میدان میں استعمال کیا گیا ہے. تاہم, دھاتی تار پتلی ہو جاتا ہے کے طور پر, گرمی ان پٹ سے متعلق مسائل زیادہ مشکل ہو جاتے ہیں. جب ویلڈنگ 50μm قطر coiled تار ، 20W کا استعمال کرتے ہوئے ، M2<1.6 laser="" to="" achieve="" concentrated="" focus="" will="" bring="" good="" results.="" the="" challenge="" is="" to="" suppress="" the="" peak="" power="" of="" the="" pulse="" by="" operating="" the="" laser="" at="" a="" higher="" repetition="" rate,="" creating="" more="" pulses="" with=""><0.1mj and="" quasi-continuous="" wave="" modulation="" (qcw)="" with="" a="" frequency="" greater="" than="" 250khz,="" which="" in="" the="" final="" analysis="" is="" to="" create="" short="" pulses="">
کچھ ایپلی کیشنز ایک تار (شکل 2) ایک بیرونی ڈھکنے یا چوٹی سے منسلک کرنے کی ضرورت ہے. ہم اس معاملے میں پتہ چلا ہے کہ, ایک وسیع توانائی کی تقسیم کے ساتھ ایک پلس دو اجزاء کے درمیان بہتر wettability حاصل کر سکتے ہیں. اس مثال میں ، 40W ، M2 = 3 لیزر استعمال کیا جاتا ہے ایک بڑی جگہ اور تھوڑا سا اعلی پلس توانائی (1.25 mJ سے زیادہ) ، جس میں خلا کو پل میں مدد مل سکتی ہے.
چترا 2: استعمال کرتے ہوئے 250 خز, 20W EP-Z لیزر ویلڈ 50 μm قطر دھاتی تاروں (a اور b) کے لئے ،
ایک 20W EP-Z لیزر ٹہرموکایپلی (c) ویلڈ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے, اور ایک 40WHS-H لیزر چوٹی ایک ویلڈ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہےd وائر (d).
دوسری طرف ، 20W اور M2 کے ساتھ ایک واحد موڈ لیزر کا استعمال کرتے ہوئے<1.3 can="" achieve="" extremely="" high="" accuracy.="" an="" example="" is="" the="" welding="" of="" fine="" dissimilar="" metal="" wires="" with="" a="" diameter="" of="" 12="">μm اور کامیابی سے ان کی ویلڈنگ ایک ٹہرموکایپلی بنانے کے لئے. اس درخواست میں مطلوبہ اثر حاصل کرنے کے لئے, جیگ انتخاب اور وژن کے نظام کو lasers کے طور پر اہم ہیں.
ٹین سولڈرنگ درخواست
ٹن سولڈرنگ کے لئے, کو یا براہ راست ڈایڈڈ lasers عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے, لیکن ایپلی کیشنز میں جہاں گرمی ان پٹ اہم ہے, سپندت lasers کے غور کیا جا سکتا. اعلی دہرانے کی شرح میں طویل دالیں کا استعمال کرتے ہوئے ، توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے اور تھرمل نقصان کے خطرے کو کم کیا جا سکتا ہے. بیم سکیننگ ٹرانسمیشن سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے ، لیزر توانائی کو ایک بڑے ہدف کے علاقے میں جمع کیا جا سکتا ہے ، تاکہ اس مثال میں سونے/ٹین ٹانکا لگانا پیسٹ صرف رابطہ مقام (چترا 3) میں پگھل جائے گا.
چترا 3:500 خز ، 40W HS-H لیزر کے ساتھ سولڈرنگ.
دھاتی ویلڈنگ اور شمولیت
استعمال کرنے کے لئے نانوسیکنڈ سپندت lasers کے لیے کے طور پر پلس پیرامیٹرز اور عمل کی ترتیبات کی محتاط ایڈجسٹمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے ، تاکہ واقعی ایک اچھا کنکشن حاصل کرنے کے لئے. سب کے بعد, دالیں کے ان اقسام کو بنیادی طور پر مواد کو دور کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے, پگھل اور ریسولادافی نہیں. نبض کی اصلاح زیادہ سے زیادہ چوٹی کی طاقت اور پلس توانائی حاصل کر سکتے ہیں ، لیکن ان خصوصیات کو اعلی تعدد پر ان کا استعمال کرکے نظر ثانی کی جا سکتی ہے. یہ چوٹی کی طاقت کو کم کرتا ہے اور اوسط طاقت کو برقرار رکھنے کے دوران قکو سٹروب پلس کے قریب پیداوار بناتا ہے.
اس اعلی فریکوئنسی پر ، ablation سے مواد کی تبدیلیوں پر پلس کا اثر پگھلنے کے قریب ہے. اثر قابل ذکر ہے. ذیل میں مثال کے طور پر, ہم ایک 70W لیزر کے استعمال کو ایک پتلی سٹینلیس سٹیل پلیٹ پر 6mm کے قطر کے ساتھ ایک انگوٹی سطح کرنے کے لئے دیکھ سکتے ہیں. ایک 250ns کا استعمال کرتے ہوئے, 70kHz پر 1mJ پلس, نتیجہ انتہائی کچا اور انتہائی آکسائڈائزڈ ہے. تمام پیرامیٹرز کو غیر تبدیل کر رکھیں ، صرف پلس فریکوئنسی میں اضافہ کریں ، آپ کو ایک اہم بہتری دیکھ سکتے ہیں. 140 کلوگرام تک فریکوئنسی کو دوگنا اور پلس توانائی کو 0.5 mJ پر ہالوانگ ہے ، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ موٹائی اور آکسائڈریشن بہت بہتر ہیں. 0.15 mJ سے نیچے کی فریکوئنسی میں اضافہ اور پلس توانائی کو کم کرنے سے ، ایک روشن ویلڈنگ کی دھڑکن کو عیاشی گیس بھی نہیں کی ضرورت ہے. اس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ، 250 حاصل کرنے کے لئے ممکن ہےμm گود ویلڈ (چترا 4).
چترا 4: بورڈ پر اوورلے ویلڈنگ مختلف تعدد پر 250ns دالیں کی طرف سے احساس ہوا.
ویلڈ کو بڑھانے اور ویلڈ دخول کو بہتر بنانے کے ووببلانگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے کی طرف سے (ویلڈنگ کی رفتار کو متاثر), ویلڈ شکل مزید بہتر ہو سکتا ہے.
ایک ٹیسٹ سٹینلیس سٹیل اور سٹینلیس سٹیل کے درمیان ایک ویلڈ پر منعقد کیا گیا تھا ، اور ایک مکمل 0.5 mm کی گود میں دو 1mm welds کی سہیر طاقت 224 پونڈ سے تجاوز کر گئی. ایک 180 ڈگری چھیل ٹیسٹ میں 5 ملی میٹر طویل اور 1 ملی میٹر وسیع کے لکیری ویلڈ پر کارکردگی کا مظاہرہ کیا ، اس جزو نے 241 پاؤنڈ (شکل 5) پر پیش کیا.
چترا 5: سٹینلیس سٹیل ویلڈ (a) اور اس کے چھیل ٹیسٹ (b) خرد تصویر 70W EP-Z لیزر کی طرف سے تیار.
حقیقت میں ، اس ٹیکنالوجی کو مختلف دیگر دھاتوں ، جیسے سٹیل ، ایلومینیم ، اور یہاں تک کہ تانبے پر لاگو کیا جا سکتا ہے. یہ ٹیکنالوجی انتہائی عکاس مواد سے منسلک کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے جب, پلس مواد میں جوڑے کو کافی پلس توانائی فراہم کرنے کے لئے ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے. کسی بھی سائز کی اسپاٹ ویلڈنگ کو ایک سرپل ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا جا سکتا ہے. مثال کے طور پر, ایک 70W EP-Z لیزر سے رابطہ قائم کرنے کے لئے تین 1mm ویلڈنگ پوائنٹس بنانے کے لئے استعمال کیا جا سکتا 2 150μm موٹی تانبے ورق. اس کے بعد ، اگلے چیلنج مختلف دھاتوں کو منسلک کرنا ہے.
ناجنس دھاتی ویلڈنگ
الیکٹرانک اور بیٹری ایپلی کیشنز میں سب سے زیادہ عام ایلومینیم سے پتلی تانبے کی ورق سے رابطہ قائم کرنے کے لئے ہے. اس چیلنج کو پورا کرنے کے لئے ، SPI کی درخواست کی ٹیم نے سخت تحقیق میں سرمایہ کاری کی ہے. انہوں نے فوری طور پر ترقی کا اعلان کیا ، اور جب اس سے پوچھا کہ ویلڈ کس طرح مضبوط تھا ، انہوں نے 12 پونڈ (اعداد و شمار 6) کے جامد بوجھ کے تحت ویلڈ کی ایک تصویر ظاہر کی.
چترا 6: کاپر ایلومینیم اسپاٹ ویلڈنگ (a) اور اس کے ٹیسیل ٹیسٹ کے نتائج (بی) ، اور تصویر (c) 12 پونڈ کے جامد بوجھ کے تحت.
اصل میں ، ایک ٹیٹینج ٹیسٹ پر منعقد ہونے والے ایک حالیہ ٹیسٹ نے ظاہر کیا کہ 90 ڈگری چھیل ٹیسٹ میں ، تانبے ایلومینیم کنکشن 26 پونڈ کی ایک شارٹ فورس کے تحت ناکام رہے ، اور 6 پونڈ میں. ویلڈ برقرار ہے.
ناجنس مواد کی زیادہ مشکل ویلڈنگ کو اصل تجارتی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے (چترا 7). "صرف ایک 20W سنگل موڈ نانودوسری سپندت لیزر کا استعمال کرتے ہوئے ہمیں گرمی ان پٹ اور ویلڈ ستادوستی کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے ، خاص طور پر بہت مشکل مائیکرو ویلڈنگ ایپلی کیشنز میں ، جیسے 0.1 mm سٹینلیس سٹیل ورق اور 0.25 ملی میٹر ٹائٹینیم ورق کنکشن."نے کہا ڈاکٹر جیف شینن Amada مایاچا (مونروکے ذریعے ، کیلی فورنیا).
چترا 7: ویلڈنگ سٹینلیس سٹیل اور 20W HS-S لیزر کے ساتھ ٹائٹینیم ورق.
کثیر مقصدی آلے کے اس قسم کا تعارف پیداوار لائن کو آسان بنا سکتا ہے ، لہذا یہ طبی سامان کی تیاری کے طور پر صنعتوں میں تیزی سے تیار کیا گیا ہے. "یہ ریشہ lasers ایک انقلابی آلہ ہے جو کہ کاٹنے کے لئے نانودوسرے دالیں استعمال کر سکتے ہیں, etch, اور پیسنا, اور کثیر millisecond دالیں استعمال کر سکتے ہیں. یہ تمام عمل اسی کی پیداوار کی سرگرمیوں میں اسی لیزر کے ساتھ مکمل کیا جا سکتا ہے. تبصرہ مارک شاخ Dاسکائی لیزر مارک کے (سان ہوزے ، کیلی فورنیا).
خلاصہ
یہ مضمون پلاسٹک میں شمولیت اور دھاتی شیٹ ویلڈنگ اور تار ویلڈنگ کے لئے سولڈرنگ سے ایپلی کیشنز کی ایک قسم متعارف کرایا. ان ایپلی کیشنز میں, نانوسیکنڈ سپندت فائبر lasers کے استعمال روایتی millisecond پلس YAG اور تضمیص کو لیزر ذرائع کے لئے ایک بہترین متبادل ہے. حل. کثیر عمل مینوفیکچرنگ میں ان lasers کے اچھی کارکردگی کو مزید ان کے استرتا ثابت کرتا ہے.