Bakır Malzemelerin Lazer Kaynağı: Mavi Lazer mi Yeşil Lazer mi?

Lazer kaynağı, gelişmekte olan yüksek verimli bir işleme tekniğidir. Lazerle işleme süreci, belirli bir enerji ışını ile malzeme arasındaki etkileşimin sonucudur. Malzemeler genellikle metaller ve metal olmayanlar olarak sınıflandırılır. Metal malzemeler arasında çelik, demir, bakır, alüminyum ve ilgili alaşımları bulunurken, metal olmayan malzemeler arasında cam, ahşap, plastik, kumaş ve kırılgan malzemeler yer alır. Lazer imalatı birçok endüstride uygulanmaktadır, ancak şimdiye kadar uygulaması öncelikle bu malzeme kategorileriyle sınırlıdır.

Lazer Endüstrisi Malzeme Özellikleri Üzerine Araştırmalarını Güçlendirmeli

Çin'de lazer endüstrisinin hızlı gelişimi, uygulamalara yönelik büyük bir talepten kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, çoğu lazer ekipmanı üreticisi esas olarak lazer ışını ile mekanik bileşenler arasındaki etkileşime odaklanırken, bazıları ekipman otomasyonunu da dikkate almaktadır. Malzemeler üzerine, örneğin farklı malzemeler için hangi ışın parametrelerinin uygun olduğunun belirlenmesi gibi konularda araştırma eksikliği bulunmaktadır. Bu araştırma eksikliği, bazı şirketlerin yeni ekipman geliştirmesine rağmen yeni uygulamalarını keşfedememesine yol açmaktadır. Birçok lazer şirketinde optik ve mekanik mühendisler bulunurken, malzeme bilimi mühendislerinin sayısı azdır; bu da malzeme özelliklerine yönelik daha fazla araştırmaya acil ihtiyaç olduğunu vurgulamaktadır.

Bakırın yüksek yansıtıcılığı, yeşil ve mavi lazer teknolojisinin gelişimini destekler.

Metal malzemelerde, çelik ve demirin lazerle işlenmesi oldukça araştırılmıştır. Bununla birlikte, özellikle bakır ve alüminyum gibi yüksek yansıtıcılığa sahip malzemelerin işlenmesi hala araştırma aşamasındadır. Bakır, mükemmel termal ve elektriksel iletkenliği nedeniyle kablolarda, ev aletlerinde, tüketici elektroniğinde, elektrikli ekipmanlarda, elektronik bileşenlerde ve pillerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Uzun yıllar süren çabalara rağmen, lazer teknolojisi bakırın özelliklerinden dolayı onu işlemekte zorlanmaktadır.

Birincisi, bakır yüksek yansıtıcılığa sahiptir; yaygın olarak kullanılan 1064 nm kızılötesi lazer için yansıtma oranı %90'dır. İkincisi, bakırın mükemmel ısı iletkenliği, ısının hızla dağılmasına neden olarak istenen işleme etkisinin elde edilmesini zorlaştırır. Üçüncüsü, işleme için daha yüksek güçlü lazerler gereklidir, bu da bakırda deformasyona yol açabilir. Kaynak işlemi tamamlanmış olsa bile, kusurlar ve eksik kaynaklar yaygındır.

Yıllarca süren araştırmalar sonucunda, yeşil ve mavi lazerler gibi daha kısa dalga boylu lazerlerin bakır kaynağı için daha uygun olduğu tespit edilmiştir. Bu durum, yeşil ve mavi lazer teknolojisinin geliştirilmesine öncülük etmiştir.

Kızılötesi lazerlerden 532 nm dalga boyuna sahip yeşil lazerlere geçiş, yansımayı önemli ölçüde azaltır. 532 nm dalga boylu lazer, lazer ışınının bakır malzemeye sürekli olarak bağlanmasını sağlayarak kaynak işlemini stabilize eder. 532 nm lazerle bakır üzerinde elde edilen kaynak etkisi, 1064 nm lazerle çelik üzerinde elde edilen etkiye benzerdir.

Çin'de yeşil lazerlerin ticari gücü 500 watt'a ulaşırken, uluslararası alanda 3000 watt'a ulaşmıştır. Kaynak etkisi özellikle lityum pil bileşenlerinde oldukça önemlidir. Son yıllarda, özellikle yeni enerji sektöründe bakırın yeşil lazerle kaynağı öne çıkmıştır.

Şu anda Çinli bir şirket, 1000 watt güç çıkışına sahip, tamamen fiber optik bağlantılı yeşil bir lazer geliştirmeyi başardı ve bu da bakır kaynağı için potansiyel uygulama alanlarını büyük ölçüde genişletti. Ürün piyasada büyük beğeni topluyor.

Son üç yılda, yeni mavi lazer teknolojisi sektörün dikkatini çekti. Dalga boyu yaklaşık 450 nm olan mavi lazerler, ultraviyole ve yeşil lazerler arasında yer almaktadır. Bakır üzerindeki mavi lazer emilimi yeşil lazerden daha iyidir ve yansımayı %35'in altına düşürmektedir.

Mavi lazer kaynağı, hem ısı iletimli kaynak hem de derin nüfuzlu kaynak için kullanılabilir, "sıçramasız kaynak" sağlar ve kaynak gözenekliliğini azaltır. Kaliteyi iyileştirmenin yanı sıra, bakırın mavi lazer kaynağı, kızılötesi lazer kaynağına göre en az beş kat daha hızlı olmasıyla önemli hız avantajları da sunar. 3000 watt'lık bir kızılötesi lazerle elde edilen etki, 500 watt'lık bir mavi lazerle de gerçekleştirilebilir, bu da enerji ve elektrikten önemli ölçüde tasarruf sağlar.

Mavi Lazer Geliştiren Lazer Üreticileri

Mavi lazerlerin önde gelen üreticileri arasında Laserline, Nuburu, United Winners, BWT ve Han's Laser yer almaktadır. Şu anda mavi lazerler, enerji yoğunluğu açısından biraz geride kalan fiber bağlantılı yarı iletken teknolojisini kullanmaktadır. Bu nedenle, bazı şirketler daha iyi bakır kaynak etkileri elde etmek için çift ışınlı kompozit kaynak yöntemi geliştirmiştir. Çift ışınlı kaynak, bakır kaynağı için mavi lazer ışınları ve kızılötesi lazer ışınlarının eş zamanlı olarak kullanılmasını içerir; bu yöntemde, yeterli enerji yoğunluğunu sağlarken yüksek yansıtma sorunlarını çözmek için iki ışın noktasının göreceli konumları dikkatlice ayarlanır.

Lazer teknolojilerini uygularken veya geliştirirken malzeme özelliklerini anlamak çok önemlidir. Mavi veya yeşil lazerler kullanılsın, her ikisi de bakırın lazer emilimini artırabilir, ancak yüksek güçlü mavi ve yeşil lazerler şu anda maliyetlidir. İşleme teknikleri olgunlaştıkça ve mavi veya yeşil lazerlerin işletme maliyetleri uygun şekilde düştükçe, pazar talebinin gerçekten artacağına inanılmaktadır.

Mavi ve Yeşil Lazerler için Verimli Soğutma

Mavi ve yeşil lazerler çalışma sırasında önemli miktarda ısı üretir ve bu da güçlü soğutma çözümlerini gerektirir. TEYU 22 yıllık deneyime sahip lider bir soğutma cihazı üreticisi olan Chiller, çok çeşitli endüstriyel ve lazer uygulamaları için özel soğutma çözümleri sunmaktadır. CWFL serisi su soğutma cihazlarımız , mavi ve yeşil lazer proseslerinde kullanılanlar da dahil olmak üzere fiber lazer sistemleri için hassas ve verimli soğutma sağlamak üzere özel olarak tasarlanmıştır. Lazer ekipmanının benzersiz soğutma gereksinimlerini anlayarak, verimliliği artırmak ve ekipmanı korumak için güçlü ve güvenilir soğutma cihazları sunuyoruz.

Chiller, lazer soğutma teknolojisinde öncü konumunu korumaya kararlıdır. Mavi ve yeşil lazerlerdeki endüstri trendlerini ve yeniliklerini sürekli olarak izliyor, yeni verimlilik sağlamak ve lazer endüstrisinin gelişen soğutma gereksinimlerini karşılamak için yenilikçi soğutucuların üretimini hızlandırmak amacıyla teknolojik ilerlemeleri yönlendiriyoruz.