Bakır Malzemelerin Lazer Kaynağı: Mavi Lazer ve Yeşil Lazer

Lazer kaynak, giderek artan yüksek verimli bir işleme tekniğidir. Lazerle işleme süreci, belirli bir enerji ışınının malzeme ile etkileşimi sonucunda oluşur. Malzemeler genel olarak metaller ve ametaller olarak ikiye ayrılır. Metal malzemeler arasında çelik, demir, bakır, alüminyum ve bunların alaşımları bulunurken, metal olmayan malzemeler arasında cam, ahşap, plastik, kumaş ve kırılgan malzemeler bulunur. Lazer üretimi birçok sektörde uygulanmaktadır ancak şu ana kadar en çok uygulama alanı bu malzeme kategorileridir.

Lazer Endüstrisinin Malzeme Özellikleri Üzerine Araştırmaları Güçlendirmesi Gerekiyor

Çin'de lazer sektörünün hızla gelişmesi, uygulamalara olan talebin büyük olmasından kaynaklanmaktadır. Ancak çoğu lazer ekipman üreticisi, esas olarak lazer ışını ile mekanik bileşenler arasındaki etkileşime odaklanırken, bazıları ekipman otomasyonunu da göz önünde bulundurmaktadır. Malzemeler konusunda, hangi kiriş parametrelerinin hangi malzemeler için uygun olduğunun belirlenmesi gibi konularda araştırma eksikliği bulunmaktadır. Araştırma alanındaki bu boşluk, bazı şirketlerin yeni ekipmanlar geliştirmesine rağmen bunların yeni uygulamalarını keşfedememesine neden oluyor. Birçok lazer şirketinde optik ve makine mühendisleri bulunurken, malzeme bilimi mühendislerinin sayısı çok azdır. Bu durum, malzeme özellikleri konusunda daha fazla araştırmaya acil ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir.

Bakırın Yüksek Yansıtıcılığı, Yeşil ve Mavi Lazer Teknolojisinin Gelişimini Teşvik Ediyor

Metal malzemelerde çelik ve demirin lazerle işlenmesi oldukça yaygınlaşmıştır. Ancak yüksek yansıtma özelliğine sahip malzemelerin, özellikle bakır ve alüminyumun işlenmesi konusunda çalışmalar halen devam etmektedir. Bakır, mükemmel ısı ve elektrik iletkenliği nedeniyle kablolarda, ev aletlerinde, tüketici elektroniğinde, elektrikli ekipmanlarda, elektronik bileşenlerde ve pillerde yaygın olarak kullanılır. Bakırın özellikleri nedeniyle lazer teknolojisi, uzun yıllar süren çalışmalara rağmen bakırı işlemekte zorluk çekmektedir.

Öncelikle bakırın yansıtma özelliği yüksektir, yaygın 1064 nm kızılötesi lazer için yansıtma oranı %90'dır. İkincisi, bakırın mükemmel ısı iletkenliği, ısının çabuk dağılmasına neden olur ve bu da istenilen işleme etkisinin elde edilmesini zorlaştırır. Üçüncüsü, işleme için daha yüksek güçte lazerlere ihtiyaç duyulur ve bu da bakırın deformasyonuna yol açabilir. Kaynak işlemi tamamlanmış olsa bile, kaynak hataları ve eksik kaynaklar sıkça görülür.

Yıllar süren araştırmalar sonucunda yeşil ve mavi lazerler gibi daha kısa dalga boylu lazerlerin bakır kaynağı için daha uygun olduğu ortaya çıktı. Bu durum yeşil ve mavi lazer teknolojisinin gelişmesine yol açmıştır.

Kızılötesi lazerlerden 532 nm dalga boyuna sahip yeşil lazerlere geçildiğinde yansıtıcılık önemli ölçüde azalır. 532 nm dalga boylu lazer, lazer ışınının bakır malzemeye sürekli olarak bağlanmasını sağlayarak kaynak işlemini stabilize eder. Bakır üzerinde 532 nm lazerle yapılan kaynak etkisi, çelik üzerinde 1064 nm lazerle yapılan kaynak etkisine benzerdir.

Çin'de yeşil lazerlerin ticari gücü 500 watt'a ulaşırken, uluslararası alanda bu rakam 3000 watt'a ulaştı. Kaynak etkisi özellikle lityum pil bileşenlerinde belirgindir. Son yıllarda özellikle yeni enerji sektöründe bakırın yeşil lazerle kaynağı ön plana çıkmaktadır.

Şu anda bir Çinli şirket, 1000 watt güç çıkışına sahip tamamen fiber bağlantılı yeşil lazeri başarıyla geliştirerek bakır kaynağı için potansiyel uygulamaları büyük ölçüde genişletti. Ürün pazarda iyi karşılandı.

Son üç yıldır yeni mavi lazer teknolojisi sektörün dikkatini çekiyor. Dalga boyu yaklaşık 450 nm olan mavi lazerler, morötesi ve yeşil lazerler arasında yer alır. Mavi lazerin bakır üzerindeki emilimi yeşil lazerden daha iyidir ve yansıtıcılığı %35'in altına düşürür.

Mavi lazer kaynağı hem termal iletim kaynağı hem de derin penetrasyon kaynağı için kullanılabilir ve “sıçramasız kaynak” ve kaynak gözenekliliğini azaltır. Bakırın mavi lazerle kaynaklanması kaliteyi artırmanın yanı sıra, kızılötesi lazerle kaynaklamaya göre en az beş kat daha hızlı olması nedeniyle önemli hız avantajları da sağlıyor. 3000 watt gücündeki kızılötesi lazerle elde edilen etki, 500 watt gücündeki mavi lazerle de elde edilebiliyor, böylece önemli oranda enerji ve elektrik tasarrufu sağlanıyor.

Mavi Lazerler 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 biraz geride olan fiber-bağlantılı yarı iletken teknoloji yolunu benimsiyor. Bu nedenle bazı firmalar daha iyi bakır kaynak efektleri elde etmek için çift ışınlı kompozit kaynak yöntemini geliştirmiştir. Çift ışınlı kaynak, bakır kaynağı için mavi lazer ışınları ve kızılötesi lazer ışınlarının aynı anda kullanılmasını içerir ve yüksek yansıtma sorunlarını çözmek için iki ışın noktasının göreceli konumları dikkatlice ayarlanırken yeterli enerji yoğunluğu sağlanır.

Lazer teknolojilerinin uygulanması veya geliştirilmesinde malzeme özelliklerinin anlaşılması büyük önem taşımaktadır. Mavi veya yeşil lazerlerin kullanılması, her ikisi de bakırın lazer emilimini artırabilir, ancak yüksek güçlü mavi ve yeşil lazerler şu anda maliyetlidir. İşleme tekniklerinin olgunlaşması ve mavi veya yeşil lazerlerin işletme maliyetlerinin uygun şekilde azalmasıyla birlikte, pazar talebinin gerçekten artacağına inanılıyor.

Mavi ve Yeşil Lazerler için Verimli Soğutma

Mavi ve yeşil lazerler çalışma sırasında önemli miktarda ısı üretir ve bu da güçlü soğutma çözümleri gerektirir. TEYU Chiller, önde gelen bir soğutucu üreticisi  22 yıllık deneyimiyle, geniş yelpazedeki endüstriyel ve lazer uygulamalarına yönelik özel soğutma çözümleri sunmaktadır. CWFL serimiz su soğutucuları  Mavi ve yeşil lazer proseslerinde kullanılanlar da dahil olmak üzere fiber lazer sistemleri için hassas ve verimli soğutma sağlamak üzere özel olarak tasarlanmıştır. Lazer ekipmanlarının benzersiz soğutma taleplerini anlayarak, üretkenliği artırmak ve ekipmanı korumak için güçlü ve güvenilir soğutucular sunuyoruz 

TEYU Chiller, lazer soğutma teknolojisinin ön saflarında yer almaya kararlıdır. Mavi ve yeşil lazerlerdeki endüstri trendlerini ve yeniliklerini sürekli olarak izliyor, yeni üretkenliği teşvik etmek ve lazer endüstrisinin gelişen soğutma gereksinimlerini karşılamak için yenilikçi soğutucuların üretimini hızlandırmak amacıyla teknolojik gelişmeleri yönlendiriyoruz.