ब्लॉग के बारे में एनडयाग लेजर औद्योगिक काटने और उत्कीर्णन को बदलते हैं

आधुनिक औद्योगिक विनिर्माण की परिशुद्धता से संचालित दुनिया में, एक तकनीक अपने असाधारण प्रदर्शन और व्यापक अनुप्रयोगों के लिए बाहर खड़ा हैः Nd: YAG लेजर।यह ठोस-राज्य लेजर तकनीक औद्योगिक सामग्री प्रसंस्करण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले लेजर प्रकारों में से एक बन गई है, CO2 और फाइबर लेजर के बाद।

1964 में अपने आविष्कार के बाद से, Nd: YAG लेजर ने धातु को कागज जैसी आसानी से काटने और विभिन्न सामग्रियों पर स्थायी, सटीक अंकन बनाने की क्षमता के लिए उद्योग की प्रशंसा अर्जित की है।लेकिन इस लेजर तकनीक को इतना शक्तिशाली क्या बनाता हैयह कैसे काम करता है? और इसके सामने क्या चुनौतियां हैं? आइए आधुनिक विनिर्माण के इस अपरिहार्य उपकरण का अन्वेषण करें।

Nd: YAG लेजर, जिसे औपचारिक रूप से नियोडियम-डोप्ड यित्रियम एल्यूमीनियम ग्रेनेट लेजर के रूप में जाना जाता है, एक ठोस-राज्य लेजर प्रणाली है। इसके मूल में एक यित्रियम एल्यूमीनियम ग्रेनेट (YAG) क्रिस्टल (रासायनिक सूत्र Y) है।₃अल₅ओ₁₂) जहां कुछ इट्रियम आयनों (Y) को नियोडियम आयनों (Nd) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, आमतौर पर 0.5% और 3% के बीच डोपिंग सांद्रता पर।इस परमाणु प्रतिस्थापन से क्रिस्टल विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को अवशोषित और उत्सर्जित कर सकता है, लेजर जनरेशन की सुविधा प्रदान करता है।

ठोस अवस्था वाले लेजरों के निर्माण में महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग बाधाएं हैं। लेजर माध्यम को उच्च शुद्धता बनाए रखना चाहिए जबकि सटीक डोपिंग सांद्रता प्राप्त करना चाहिए,आदर्श रूप से एक एकल क्रिस्टल संरचना बनाने के लिए प्रकाश फैलाव और ऊर्जा हानि को कम करने के लिएएक ही समय में, थर्मल हानि को कम करते हुए, माध्यम को इनपुट ऊर्जा को कुशलतापूर्वक लेजर आउटपुट में परिवर्तित करना चाहिए।

उच्च पंप शक्तियों पर, लेजर माध्यम को अपने स्वयं के लाभ से क्षति का खतरा होता है, जिसके लिए अत्यधिक ऊर्जा घनत्व का सामना करने में सक्षम सामग्री की आवश्यकता होती है।शक्ति और स्थिरता के बीच यह नाजुक संतुलन लेजर डिजाइन में एक मौलिक चुनौती का प्रतिनिधित्व करता है.

Nd:YAG नामकरण इसकी मूल संरचना को प्रकट करता हैः YAG क्रिस्टल जाली में निओडियम द्वारा प्रतिस्थापित Yttrium आयनों।डोपिंग एकाग्रता लेजर प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करती है उच्च नीओडियम एकाग्रता आमतौर पर अधिक शक्ति देती है लेकिन बीम की गुणवत्ता को खराब करती हैयह शक्ति-गुणवत्ता समझौता सभी लेजर प्रणाली डिजाइनों में एक केंद्रीय विचार बना हुआ है।

Nd:YAG लेजर ऑप्टिकल पम्पिंग का उपयोग करते हैं, जहां प्रकाश नेडःYAG क्रिस्टल को नियोडियमियम आयनों को उत्तेजित करने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। शुरुआती प्रणालियों में क्रिप्टोन आर्क लैंप, हलोजन लैंप जैसे भारी, अप्रभावी पंप स्रोतों का उपयोग किया जाता है,और सीमित परिचालन जीवन काल के साथ क्सीनन फ्लैश लैंप.

लेजर डायोड के आगमन ने पंपिंग प्रौद्योगिकी में क्रांति ला दी, विशेष रूप से मध्यम और निम्न शक्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए।इन विद्युत रूप से पंप किए गए अर्धचालक लेजर में ऑप्टिकल गुहाओं का निर्माण करने वाले दर्पण इंटरफेस होते हैंदीपक पंप प्रणाली की तुलना में कॉम्पैक्ट आकार, बेहतर दक्षता, सटीक नियंत्रण और विस्तारित स्थायित्व प्रदान करता है।

पंपिंग की प्रगति से परे, लेजर वास्तुकला विकसित होती रहती है। पारंपरिक बेलनाकार Nd: YAG छड़ें सीमित गर्मी अपव्यय से पीड़ित हैं।आधुनिक डिस्क और स्लैब लेजर कॉन्फ़िगरेशन अब पारंपरिक छड़ों की जगह लेते हैं, बेहतर शीतलन के लिए बड़े सतह क्षेत्रों की पेशकश करता है जो अधिक पंप शक्तियों और अधिक उत्पादन की अनुमति देता है।

औद्योगिक प्रणालियों में अब 10 किलोवाट से अधिक की निरंतर तरंगों वाले एनडीः याग लेजर तैनात किए गए हैं, जो बड़े पैमाने पर धातु काटने और वेल्डिंग जैसे मांग वाले अनुप्रयोगों को सक्षम करते हैं।

1064 एनएम तरंग दैर्ध्य के साथ CO से काफी कम₂लेजरों के 10.6μm Nd:YAG सिस्टम छोटे स्पॉट आकारों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, समकक्ष शक्ति स्तरों पर उच्च तीव्रता उत्पन्न करते हैं। धातुएं भी इस तरंग दैर्ध्य पर अधिक अवशोषण प्रदर्शित करती हैं, जिससे Nd:धातु प्रसंस्करण में YAG लेजर के विशिष्ट फायदे.

प्रौद्योगिकी की उच्च पीक पल्स शक्ति इसे उपकरण उत्कीर्णन और उपकरण लेबलिंग सहित सामग्री अंकन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है।यैग लेजर स्पष्ट रंग परिवर्तन (गहरे निशान) या पॉलिमर फोमिंग (प्रकाश निशान) का कारण बनता है.

निकट-अवरक्त Nd:YAG आउटपुट ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से कुशलता से प्रसारित करता है, रोबोट वेल्डिंग सिस्टम और अन्य मशीनरी में एकीकरण को सरल बनाता है।किफायती क्वार्ट्ज ग्लास ऑप्टिकल घटक कार्यान्वयन लागत को और कम करते हैं.

अंकन के अलावा, Nd: YAG लेजर वेल्डिंग, काटने और माइक्रो-मशीनिंग अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट हैं, जो उनके औद्योगिक उपकरणों के रूप में उनकी स्थिति को मजबूत करते हैं।

अपनी ताकत के बावजूद, Nd: YAG लेजर उच्च पूंजी लागत के साथ आते हैं और चरम शक्ति स्तरों पर बीम गुणवत्ता में गिरावट का अनुभव कर सकते हैं।गैर-रैखिक क्रिस्टल आवृत्ति दोगुनी के माध्यम से तरंग दैर्ध्य को आधा कर सकते हैं, 532nm हरी रोशनी का उत्पादन करता है। आगे के सामंजस्यपूर्ण उत्पादन 355nm पराबैंगनी प्रकाश लगभग सभी प्लास्टिक को चिह्नित करने में सक्षम पैदा करता है।

Nd:YAG लेजर विनिर्माण के बाहर वैज्ञानिक अनुसंधान, ऑप्टिकल प्रवाह तकनीक, टैटू हटाने, और सैन्य चमक प्रणाली सहित विभिन्न भूमिकाएं निभाते हैं।उनकी बहुमुखी प्रतिभा तकनीकी क्षेत्रों में विस्तार करती रहती है.

जैसे-जैसे इंजीनियरिंग आगे बढ़ेगी, Nd:YAG लेजर उच्च शक्ति, बेहतर बीम गुणवत्ता, कम लागत और व्यापक अनुप्रयोगों को प्राप्त करेंगे।यह सिद्ध तकनीक आने वाले दशकों तक विनिर्माण नवाचार को आगे बढ़ाने के लिए तैयार है।.