ন্যানোসেকেন্ড (এনএস) স্পন্দিত ইনফ্রারেড ফাইবার লেজারগুলির বহুমুখিতা সুপরিচিত এবং তারা বেশিরভাগ শিল্প চিহ্নিতকরণ এবং খোদাইয়ের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ। সাধারণত যখন ডাল শক্তি কয়েক মিলিজুলের চেয়ে কম হয় এবং গড় শক্তি 100 ডাব্লু ছাড়িয়ে যায় না, এটি উচ্চ পালস পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি, অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ (সিডাব্লু) এবং অর্ধ-ধারাবাহিক তরঙ্গ মড্যুলেশন (কিউসিডাব্লু) মোডে কার্যকর। সম্প্রতি, তারা বিভিন্ন মাইক্রোম্যাচিনিং এবং লেজার পৃষ্ঠের টেক্সচার এবং এমনকি দূরবর্তী মাইক্রোকুটটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা শুরু করেছে। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির বেশিরভাগটিতে উপাদান অপসারণ জড়িত।
ব্যবহারকারীদের জন্য, লেজারগুলির সুবিধাগুলি সুস্পষ্ট, যেমন মাল্টি-টাস্কিং লেজার উত্স এবং কমপ্যাক্ট ইন্টিগ্রেটেড ফর্ম যা প্রায়শই বিরামবিহীন ইন্টিগ্রেশন অর্জনের জন্য এয়ার কুলড হয়। বিশ্বব্যাপী, ভোক্তা ইলেক্ট্রনিক্স, শক্তি সঞ্চয় এবং চিকিত্সা সরঞ্জামের মতো শিল্পগুলিকে আরও ছোট এবং ছোট ভলিউম এবং উচ্চ-ঘনত্ব প্যাকেজিংয়ে আরও বেশি কার্যকারিতা যুক্ত করতে হবে। সুতরাং, এই পণ্যগুলিকে বাস্তবে পরিণত করতে সহায়তা করার জন্য আরও দক্ষ উত্পাদন প্রযুক্তি প্রয়োজন। এই নিবন্ধটি লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তিতে ফোকাস করবে। সুতরাং, শিল্প দ্বারা উত্পাদিত এই উত্পাদন প্রযুক্তি (ন্যানোসেকেন্ড ইনফ্রারেড ফাইবার) লেজারগুলি প্রয়োজনীয় উচ্চ পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা, নির্ভুলতা এবং উত্পাদন ক্ষমতা, পাশাপাশি কম খরচে সরবরাহ করতে পারে, সুতরাং এটি বাজারের চাহিদা মেটাতে পারে।
বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন অঞ্চল অনুযায়ী, বিভিন্ন ধরণের লেজারের বিভিন্ন সুবিধা রয়েছে যার মধ্যে পালসড ইয়াজি লেজার, ডিস্ক লেজারস, ফাইবার (সিডাব্লু এবং কিউসিডাব্লু) লেজার এবং ডায়োড লেজারগুলি রয়েছে। এখনও অবধি, ন্যানোসেকেন্ড পালস লেজারগুলি কেবল কয়েকটি কাটিয়া প্রান্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছে, তবে পরিস্থিতি পরিবর্তন হচ্ছে এবং ন্যানোসেকেন্ড ফাইবার লেজারগুলি সম্প্রতি উপাদান সংযোগে প্রয়োগ করা শুরু করেছে।
এসপিআই হ'ল ন্যানোসেকেন্ড ফাইবার লেজারগুলিতে মাস্টার নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর পাওয়ার এমপ্লিফায়ার (এমওপিএ) প্রবর্তনের ক্ষেত্রে অগ্রণী এবং এটি একটি খুব বহুমুখী সরঞ্জাম হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে কারণ এটি অ্যাপ্লিকেশনটির প্রয়োজনীয়তা অনুসারে নাড়ি নিয়ন্ত্রণ এবং সামঞ্জস্য করতে পারে। প্যারামিটার এটি মূলত নাড়ির সময়কাল এবং নাড়ির ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে অর্জিত হয়। এগুলিকে পালস এবং অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ মোডগুলির মধ্যেও পরিবর্তন করা যেতে পারে যা বিভিন্ন বিমের গুণাবলী সহ বিভিন্ন আলোর উত্সগুলিতে তাদের উপলব্ধতার কারণে এটি একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, যাতে বর্তমান টাস্ক অনুযায়ী বিভিন্ন সরঞ্জাম সরবরাহ করা যায় can গড় শক্তি এবং শীর্ষ বিদ্যুতের পরিসীমাতে, এই লেজারটি মিলিসেকেন্ড পরিসরে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত হতে পারে যাতে স্বল্প গড় পাওয়ার সহ মিলিসেকেন্ড ডাল প্রয়োজন।
প্লাস্টিকের ldালাই
উদাহরণ হিসাবে প্লাস্টিকের ldালাই নিন। কিছু অ্যাপ্লিকেশনে যাদের উচ্চ নির্ভুলতার প্রয়োজন যেমন মাইক্রোফ্লুয়েডিক ডিভাইসগুলি, ফাইবার লেজারগুলির ব্যবহার অন্যান্য লেজার উত্সগুলির চেয়ে বেশি সুবিধা অর্জন করবে। কখনও কখনও স্পট এর শক্তি বিতরণ প্রভাব ফেলবে। উদাহরণস্বরূপ, একটি জটিল চিকিত্সা ডিভাইসে, একটি স্বচ্ছ পলিমার একটি কালো পলিমারে ldালাই করা হয় এবং 40 ডাব্লু লেজার মরীচি সিডব্লিউ মোডে সেট করা হয় (চিত্র 1)। জিজি কোট; এটি আমাকে স্পট আকার, শক্তি বিতরণ এবং প্রয়োজনীয় ক্ষেত্রের গভীরতা নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। জিজি কোট; ওকে ইন্ডাস্ট্রিজ (নিউ ব্রিটেন, কানেকটিকাট) এর লেজার প্রযুক্তির পরিচালক জো লোভোটি মন্তব্য করেছেন।
চিত্র 1: 40 ডাব্লু এইচএস-এইচ লেজার সহ ইনসুলিন সিরিঞ্জগুলির প্লাস্টিক weালাই।
তারের ঝালাই
ধাতব ldালাইয়ের ক্ষেত্রে, মেডিকেল ডিভাইস শিল্পে মাইক্রো সংযোগ অ্যাপ্লিকেশনগুলি আরও বেশি সাধারণ হয়ে উঠছে, যা সেরা অ্যাপ্লিকেশন ইঞ্জিনিয়ারদের জন্যও একটি চ্যালেঞ্জ। পাতলা ধাতব তারের সংযোগ কেবল যেমন একটি উদাহরণ, এবং সিডাব্লু ফাইবার লেজারগুলি এই ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। তবে ধাতব তারের পাতলা হয়ে যাওয়ার কারণে তাপের ইনপুট সম্পর্কিত সমস্যাগুলি আরও বেশি কঠিন হয়ে ওঠে। ওয়েল্ডিং যখন 50μএম ব্যাসের কয়েলযুক্ত তার, 20 ডাব্লু, এম 2 জিজি এলটি ব্যবহার করে; ঘন ফোকাস অর্জনের জন্য 1.6 লেজার ভাল ফলাফল আনবে। চ্যালেঞ্জটি হ'ল উচ্চ পুনরাবৃত্তির হারে লেজার পরিচালনা করে নাড়ির শীর্ষ শক্তি দমন করা, জিজি এলটি; 0.1 এমজে এবং কোয়াসি-অবিরত ওয়েভ মড্যুলেশন (কিউসিডাব্লু) সহ 250kHz এর চেয়ে বেশি ফ্রিকোয়েন্সি সহ আরও ডাল তৈরি করা বিশ্লেষণ হ'ল সংক্ষিপ্ত ডালের স্ট্রিং তৈরি করা।
কিছু অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে একটি তারের সাথে বাইরের আচ্ছাদন বা বেণী সংযুক্ত করতে হবে (চিত্র 2)। আমরা দেখেছি যে এক্ষেত্রে বিস্তৃত শক্তির বিতরণ সহ একটি ডাল দুটি উপাদানগুলির মধ্যে আরও ভাল ওয়েটবেটিবিলিটি অর্জন করতে পারে। এই উদাহরণস্বরূপ, ব্যবহৃত 40 ডাব্লু, এম 2=3 লেজারের একটি বড় স্পট এবং কিছুটা উচ্চতর পালস এনার্জি রয়েছে (1.25mJ এর চেয়ে বেশি), যা ব্যবধানটি দূর করতে সহায়তা করতে পারে।
চিত্র 2: 250 কেএইচজেড ব্যবহার করে, 20W EP-Z লেজারটি ওয়েলড করতে 50 metalm ব্যাসের ধাতব তারগুলি (ক এবং খ),
একটি 20 ডাব্লু ইপি-জেড লেজারটি থার্মোকল (সি) ঝালাই করতে ব্যবহৃত হয় এবং একটি 40WHS-H লেজারটি ব্রেইড ওয়েল্ড করার জন্য ব্যবহৃত হয়d তার (d)
অন্যদিকে, 20 ডাব্লু এবং এম 2 জিজি এলটি; 1.3 সহ একক-মোড লেজার ব্যবহার করা অত্যন্ত উচ্চ নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ 12 ব্যাসের সাথে সূক্ষ্ম বিভেদযুক্ত ধাতব তারগুলির weালাইμমি এবং সাফল্যের সাথে তাদের একটি থার্মোকল গঠন করতে ldালাই। এই অ্যাপ্লিকেশনটিতে কাঙ্ক্ষিত প্রভাব অর্জন করতে, জিগ নির্বাচন এবং দৃষ্টি সিস্টেমগুলি লেজারের মতো গুরুত্বপূর্ণ important
টিন সোল্ডারিং অ্যাপ্লিকেশন
টিন সোল্ডারিংয়ের জন্য, সিডব্লিউ বা ডাইরেক্ট ডায়োড লেজারগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয় তবে অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে তাপের ইনপুটটি গুরুত্বপূর্ণ, পালস লেজারগুলি বিবেচনা করা যেতে পারে। উচ্চ পুনরাবৃত্তির হারে দীর্ঘ ডাল ব্যবহার করে, শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করা যায় এবং তাপের ক্ষতির ঝুঁকি হ্রাস করা যায়। মরীচি স্ক্যানিং ট্রান্সমিশন সিস্টেমটি ব্যবহার করে, লেজার শক্তিটি বৃহত্তর লক্ষ্যবস্তু অঞ্চলে জমা করা যায়, যাতে এই উদাহরণে সোনার / টিন সোল্ডার পেস্ট কেবল যোগাযোগের জায়গায় গলে যাবে (চিত্র 3)।
চিত্র 3: 500 কেএইচজেড, 40 ডাব্লু এইচএস-এইচ লেজার সহ সোল্ডারিং।
ধাতু ldালাই এবং যোগদান
ওয়েল ধাতুগুলিতে ন্যানোসেকেন্ড পালসড লেজারগুলি ব্যবহার করার জন্য ডাল প্যারামিটারগুলি এবং প্রক্রিয়া সেটিংসের যত্ন সহকারে সমন্বয় প্রয়োজন, যাতে সত্যই একটি ভাল সংযোগ পাওয়া যায়। সর্বোপরি, এই জাতীয় ডালগুলি মূলত উপাদানগুলি সরাতে ব্যবহৃত হয়, গলে যাওয়া এবং পুনরায় সংশ্লেষের জন্য নয়। নাড়িটি অনুকূলিতকরণ সর্বাধিক শীর্ষ শক্তি এবং নাড়ি শক্তি পেতে পারে তবে উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে এগুলি ব্যবহার করে এই বৈশিষ্ট্যগুলি সংশোধন করা যেতে পারে। এটি শীর্ষ শক্তি হ্রাস করে এবং গড় শক্তি বজায় রেখে আউটপুটটিকে QCW স্ট্রোব পালসের আরও কাছাকাছি করে তোলে।
এই উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিতে, উপাদানের উপর নাড়ির প্রভাব অবিবেশন থেকে গলে যাওয়ার আরও কাছাকাছি পরিবর্তিত হয়। প্রভাব লক্ষণীয়। নীচের উদাহরণে, আমরা একটি পাতলা স্টেইনলেস স্টিলের প্লেটে 6 মিমি ব্যাসের একটি রিংটি সারফেস করতে 70W লেজারের ব্যবহার দেখতে পাচ্ছি। 70 কেএইচজেডে 250ns, 1 এমজে ডাল ব্যবহার করে ফলাফলটি অত্যন্ত রুক্ষ এবং উচ্চমাত্রার জারিত। সমস্ত পরামিতি অপরিবর্তিত রাখুন, কেবল নাড়ির ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ান, আপনি একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি দেখতে পাবেন। 140 কেএইচজেডের ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ করে এবং ডাল শক্তিটি 0.5 মিজে অর্ধেক করে, এটি দেখা যায় যে রুক্ষতা এবং জারণ খুব উন্নত হয়েছে। ফ্রিকোয়েন্সি 500kHz এ বাড়িয়ে এবং ডাল শক্তিটি 0.15mJ এর নীচে হ্রাস করে, একটি উজ্জ্বল ওয়েল্ডিং সিয়াম এমনকি ঝালাই গ্যাসের প্রয়োজন হয় না। এই কৌশলটি ব্যবহার করে 250 টি অর্জন করা সম্ভবμমি ল্যাপ ওয়েল্ড (চিত্র 4)।
চিত্র 4: বোর্ডে ওভারলে ওয়েল্ডিং বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে 250ns ডাল দ্বারা উপলব্ধি করা হয়েছিল।
ওয়েল্ডকে প্রসারিত করতে এবং ওয়েল্ডের অনুপ্রবেশ (ওয়েল্ডিংয়ের গতিকে প্রভাবিত করে) উন্নত করতে ভবলিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে ওয়েল্ডের আকারটি আরও উন্নত করা যেতে পারে।
স্টেইনলেস স্টিল এবং স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে একটি ওয়েল্ডের উপর একটি পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং সম্পূর্ণ 0.5 মিমি ল্যাপ ওয়েল্ডে দুটি 1 মিমি ওয়েল্ডের শিয়ার শক্তি 224 পাউন্ড অতিক্রম করে। 5 মিমি লম্বা এবং 1 মিমি প্রশস্ত রৈখিক ওয়েল্ডের উপর সম্পাদিত 180 ডিগ্রি খোসার পরীক্ষায়, উপাদানটি 241 পাউন্ডে প্রাপ্ত হয়েছে (চিত্র 5)।
চিত্র 5: স্টেইনলেস স্টিল ldালাই (ক) এবং এর খোসা পরীক্ষা (খ) 70W ইপি-জেড লেজার দ্বারা উত্পাদিত মাইক্রোস্কোপিক চিত্র।
প্রকৃতপক্ষে, এই প্রযুক্তিটি স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম এবং তামা এমনকি অন্যান্য বিভিন্ন ধাতব ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে। যখন এই প্রযুক্তিটি অত্যন্ত প্রতিফলিত উপকরণগুলির সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য ব্যবহৃত হয়, তখন উপাদানটিকে দম্পতি হিসাবে পর্যাপ্ত নাড়ি শক্তি সরবরাহ করার জন্য ডালটি সামঞ্জস্য করা দরকার। যে কোনও আকারের স্পট ওয়েল্ডিং সর্পিল প্রযুক্তি ব্যবহার করে অর্জন করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 70W ইপি-জেড লেজার দুটি 150 সংযোগ করতে তিনটি 1 মিমি ওয়েল্ডিং পয়েন্ট তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারেμমি পুরু তামা ফয়েল। তারপরে, পরবর্তী চ্যালেঞ্জটি হ'ল বিভিন্ন ধাতব সংযোগ স্থাপন।
বৈচিত্র্যযুক্ত ধাতু ldালাই
বৈদ্যুতিন এবং ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে সর্বাধিক সাধারণ হ'ল পাতলা তামা ফয়েলটি অ্যালুমিনিয়ামের সাথে সংযুক্ত করা connect এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায়, এসপিআই জিজি-র অ্যাপ্লিকেশন টিম তীব্র গবেষণায় বিনিয়োগ করেছে। তারা দ্রুত অগ্রগতি ঘোষণা করেছিল এবং যখন ওয়েল্ডটি কতটা শক্তিশালী তা জিজ্ঞাসা করা হয়েছিল, তারা 12 পাউন্ডের একটি স্ট্যাটিক লোডের অধীনে ওয়েল্ডের একটি চিত্র দেখিয়েছে (চিত্র 6)।
চিত্র 6: তামা-অ্যালুমিনিয়াম স্পট ldালাই (ক) এবং এর প্রসার্য পরীক্ষার ফলাফল (খ), এবং ছবি (সি) 12 পাউন্ডের একটি স্ট্যাটিক লোডের অধীনে।
প্রকৃতপক্ষে, একটি টেনসিল পরীক্ষার উপর পরিচালিত একটি সাম্প্রতিক পরীক্ষায় দেখা গেছে যে 90-ডিগ্রি খোসার পরীক্ষায়, তামা-অ্যালুমিনিয়াম সংযোগটি 26 পাউন্ডের একটি শিয়ার ফোর্সের অধীনে ব্যর্থ হয়েছিল এবং 6 পাউন্ডে ফলন হয়েছিল। ঝালাই অক্ষত।
ভিন্নতর উপাদানের আরও চ্যালেঞ্জিং ওয়েল্ডিং প্রকৃত বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে (চিত্র 7)। জিজি কোট; কেবলমাত্র 20 ডাব্লু সিঙ্গল-মোড ন্যানোসেকেন্ড পালসড লেজার ব্যবহারের ফলে তাপের ইনপুট এবং ওয়েল্ড জ্যামিতি বিশেষত 0.1 মিমি স্টেইনলেস স্টিল ফয়েল এবং 0.25 মিমি টাইটানিয়াম ফয়েল সংযোগের মতো খুব চ্যালেঞ্জযুক্ত মাইক্রো ওয়েল্ডিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আমাদের নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।” আমদা মিয়াচি (মনরোভিয়া, ক্যালিফোর্নিয়া) এর ডাঃ জিওফ শ্যানন বলেছিলেন।
চিত্র 7: 20W এইচএস-এস লেজারের সাথে স্টেইনলেস স্টিল এবং টাইটানিয়াম ফয়েল ওয়েল্ডিং।
এই জাতীয় বহু উদ্দেশ্যমূলক সরঞ্জামের প্রবর্তন উত্পাদন লাইনকে সহজতর করতে পারে, তাই এটি চিকিত্সা সরঞ্জাম উত্পাদন যেমন শিল্পে দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে। জিজি কোট; এই ফাইবার লেজারগুলি একটি বিপ্লবী হাতিয়ার যা ন্যানোসেকেন্ডের ডাল কাটতে, ছাঁটাতে এবং পিষতে ব্যবহার করতে পারে এবং multiালাইয়ের জন্য বহু-মিলিসেকেন্ড ডাল ব্যবহার করতে পারে। এই সমস্ত প্রক্রিয়া একই উত্পাদন ক্রিয়াকলাপে একই লেজার দিয়ে শেষ করা যেতে পারে। জিজি কোট; মন্তব্য করেছেন লেজার মার্ক জিজি # সান জোসে, ক্যালিফোর্নিয়া) এর মার্ক ব্রডস্কি।
সারসংক্ষেপ
এই নিবন্ধটি প্লাস্টিকের যোগদান এবং সোল্ডারিং থেকে ধাতব শীট ldালাই এবং তারের ldালাইয়ের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ন্যানোসেকেন্ড পালসড ফাইবার লেজারগুলির ব্যবহার হ'ল প্রচলিত মিলিসেকেন্ড পালস ইয়াএজি এবং মোডুলেটেড সিডব্লিউ লেজার উত্সগুলির জন্য একটি দুর্দান্ত বিকল্প। সমাধান। মাল্টি-প্রসেস ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে এই লেজারগুলির ভাল অভিনয় তাদের বহুমুখিতা প্রমাণ করে।