बातमी - उद्योगातील लेझरचे मुख्य उपयोग

१९६० च्या दशकात आगमन झाल्यापासून, लेझर तंत्रज्ञान त्याच्या उच्च ऊर्जा घनता, उत्तम दिशात्मकता आणि नियंत्रणीयतेमुळे औद्योगिक उत्पादनाच्या क्षेत्रात एक प्रमुख साधन म्हणून वेगाने विकसित झाले आहे. पारंपारिक यांत्रिक प्रक्रिया पद्धतींच्या तुलनेत, लेझर प्रक्रियेचे संपर्कविरहित, उच्च अचूकता आणि उच्च पातळीचे स्वचालन यांसारखे महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत आणि त्याचा वापर मटेरियल कटिंग, वेल्डिंग, मार्किंग, ड्रिलिंग आणि ॲडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग यांसारख्या औद्योगिक उत्पादनात मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. लेझरचा प्रकार आणि त्याच्या प्रक्रिया वैशिष्ट्यांनुसार, औद्योगिक लेझर प्रक्रियेचे मुख्यत्वे तीन श्रेणींमध्ये वर्गीकरण केले जाते: लेझर कटिंग, लेझर वेल्डिंग आणि लेझर ॲडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग. प्रत्येक प्रक्रिया पद्धतीची स्वतःची विशिष्ट कार्यप्रणाली आणि वापराची व्याप्ती असते.

लेझर कटिंग

लेझर कटिंग हे सर्वात प्रगत औद्योगिक लेझर अनुप्रयोगांपैकी एक आहे. यामध्ये पदार्थ वितळवण्यासाठी आणि त्याचे बाष्पीभवन करण्यासाठी उच्च-शक्तीच्या लेझर बीमचा वापर केला जातो, आणि स्लग (धातूचा गाळ) उडवून लावण्यासाठी सहाय्यक वायूचा वापर केला जातो, ज्यामुळे कार्यक्षम आणि अचूक कटिंग साध्य होते. सध्या CO₂ लेझर्स आणि फायबर लेझर्स ही मुख्य उपकरणे आहेत, जी कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील आणि ॲल्युमिनियम मिश्रधातू यांसारख्या पदार्थांच्या मध्यम आणि पातळ प्लेट्स कापण्यासाठी योग्य आहेत. या तंत्रज्ञानाचे फायदे म्हणजे त्याची अरुंद स्लिट, लहान उष्णता-प्रभावित क्षेत्र, साच्यांची गरज नसणे आणि प्रक्रिया मार्ग त्वरीत बदलण्याची क्षमता. हे विशेषतः ऑटोमोटिव्ह उत्पादन, शीट मेटल प्रक्रिया आणि एरोस्पेस यांसारख्या उच्च मागणी असलेल्या उद्योगांसाठी योग्य आहे.

वाहन निर्मितीमध्ये, बॉडी पॅनेलपासून ते इंजिनपर्यंत विविध घटक तयार करण्यासाठी लेझर कटिंगचा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, फायबर लेझरचा वापर उच्च-शक्तीच्या स्टीलच्या घटकांच्या उच्च-सुस्पष्ट कटिंगसाठी केला जातो, ज्यामुळे वाहनांचे वजन कमी करणे शक्य होते.

(2) एरोस्पेस उद्योगाला देखील लेझर कटिंग तंत्रज्ञानाचा फायदा होतो, विशेषतः टायटॅनियम आणि संमिश्र पदार्थांसारख्या प्रगत सामग्रीपासून बनवलेल्या जटिल घटकांच्या उत्पादनात. उदाहरणार्थ, अल्ट्राफास्ट लेझर्सचा वापर करून जटिल आकारांचे टायटॅनियम मिश्रधातूचे घटक कापता येतात, ज्यामुळे उष्णतेमुळे होणारे नुकसान कमी होते आणि घटकांची संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित होते, परिणामी एरोस्पेस घटकांची कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता लक्षणीयरीत्या वाढते.

लेझर वेल्डिंग

लेझर वेल्डिंगमध्ये लेझर बीमद्वारे धातूचे साहित्य वेगाने वितळवून जोडणी साधली जाते, ज्याची वैशिष्ट्ये म्हणजे खोलवर प्रवेश, उच्च गती आणि कमी उष्णता. सामान्य वेल्डिंग पद्धतींमध्ये कंटीन्युअस लेझर वेल्डिंग आणि पल्स्ड लेझर वेल्डिंग यांचा समावेश होतो, ज्या पातळ प्लेटच्या अचूक वेल्डिंगसाठी आणि खोलवर प्रवेश करणाऱ्या वेल्डिंगसाठी योग्य आहेत. आर्क वेल्डिंगच्या तुलनेत, लेझर वेल्ड सीममध्ये अधिक मजबुती आणि कमी विकृती असते, आणि ते बॅटरी पॅकेजिंग, स्टेनलेस स्टील घटकांचे वेल्डिंग आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांमधील संरचनात्मक घटकांच्या निर्मितीसारख्या क्षेत्रांमध्ये वापरले जाते. विशेषतः बॅटरी निर्मितीमध्ये, लेझर वेल्डिंग ही मुख्य जोडणी पद्धत बनली आहे.

(1) ऑटोमोटिव्ह उद्योगात, बॉडी पॅनेल, इंजिनचे घटक आणि इतर महत्त्वाचे भाग जोडण्यासाठी लेझर वेल्डिंगचा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, मजबूत आणि टिकाऊ जोड तयार करण्यासाठी उच्च-शक्तीच्या स्टीलच्या घटकांच्या उच्च-सुस्पष्ट वेल्डिंगसाठी फायबर लेझरचा वापर केला जातो.

(2) इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात, लहान आणि अचूक घटकांच्या उच्च-अचूक जोडणीसाठी लेझर वेल्डिंगचा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, लिथियम-आयन बॅटरीमधील बॅटरी सेल वेल्ड करण्यासाठी डायोड लेझरचा वापर केला जातो, जेणेकरून विद्युत जोडणीची विश्वसनीयता सुनिश्चित करता येईल.

(3) एरोस्पेस उद्योगात, बोईंग 787 ड्रीमलाइनर टायटॅनियम मिश्रधातू आणि संमिश्र साहित्य जोडण्यासाठी लेझर वेल्डिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करते, ज्यामुळे रिव्हेट्सची संख्या लक्षणीयरीत्या कमी होते, फ्यूजलेजचे वजन कमी होते आणि इंधन कार्यक्षमता सुधारते.

लेझर तंत्रज्ञानप्रगत उत्पादनाचा एक महत्त्वाचा आधारस्तंभ म्हणून, लेझर प्रक्रिया आपल्या औद्योगिक वापराच्या सीमा सातत्याने विस्तारत आहे. सध्या, लेझर प्रक्रिया देखील उच्च शक्ती, उच्च अचूकता आणि बहु-प्रक्रिया एकात्मतेच्या दिशेने विकसित होत आहे, जसे की लेझर-इलेक्ट्रिक आर्क कंपोझिट वेल्डिंग, लेझर अल्ट्राफास्ट मायक्रो-प्रोसेसिंग आणि लेझर इंटेलिजेंट मॉनिटरिंग सिस्टीम. भविष्यात, उच्च-शक्तीचे सेमीकंडक्टर लेझर्स, इंटेलिजेंट कंट्रोल सिस्टीम आणि ग्रीन मॅन्युफॅक्चरिंग संकल्पनांच्या सततच्या प्रगतीमुळे, लेझर प्रक्रिया इंटेलिजेंट मॅन्युफॅक्चरिंग, वैयक्तिकृत उत्पादने आणि अत्यंत कठीण सामग्री प्रक्रिया या क्षेत्रांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावत राहील.