تطبيقات مصادر طاقة الليزر في التصنيع الدقيق

في التصنيع الدقيق، يتم اختيار مصادر طاقة الليزر المختلفة لتطبيقات محددة بناءً على خصائصها الفريدة.

مصادر طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون

تُستخدم مصادر طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون بشكل أساسي لمعالجة المواد غير المعدنية. يوفر طولها الموجي البالغ 10.6 ميكرومتر معدلات امتصاص عالية للمواد العضوية، مما يجعلها مثالية لقطع الأكريليك بدقة، وحفر الثقوب الدقيقة في لوحات الدوائر المطبوعة، وتشكيل القسطرة الطبية. بفضل ثباتها العالي للطاقة، تضمن هذه المصادر حواف قطع ناعمة وخالية من الخبث. بالإضافة إلى ذلك، تتميز ليزرات ثاني أكسيد الكربون ببراعة في نقش الزجاج والمعالجة الدقيقة للسيراميك، مما يتيح إنتاج هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة من خلال تعديل دقيق للطاقة (زمن استجابة أقل من 1 مللي ثانية).

مصادر طاقة ألياف الليزر

تُعدّ مصادر طاقة ليزر الألياف الخيار الأمثل لمعالجة المعادن بفضل جودة شعاعها الفائقة وكفاءتها الكهروضوئية العالية. على سبيل المثال، تُوفّر وحدات طاقة ليزر الألياف المستمرة بقدرة 6 كيلوواط طاقة عالية مستقرة، واستجابة سريعة، وتحويلًا فعالًا للطاقة، مما يجعلها مناسبة لقطع المعادن السميكة، واللحام، وتكسية الليزر، ومعالجة المواد شديدة الانعكاس.

إمدادات الطاقة بالليزر أشباه الموصلات

تتميز مصادر طاقة ليزر أشباه الموصلات، مثل نماذج النبضات القصيرة والطويلة، بأنها مدمجة وموفرة للطاقة. تُستخدم عادةً في لحام البلاستيك والمعالجة الحرارية للأسطح، مثل سد علب مستشعرات السيارات أو تقوية أسنان التروس. وتتكيف أطوالها الموجية القابلة للتعديل مع أطياف امتصاص المواد المختلفة. وتُعد ليزرات أشباه الموصلات قصيرة النبضات (بمستوى الميكروثانية) ذات الطاقة القصوى العالية وأوقات التفاعل فائقة القصر مثاليةً لوضع العلامات الدقيقة على المكونات الإلكترونية، وتجريد الأغشية الرقيقة بدقة، والمعالجة غير الإتلافية للمواد الهشة. وتُستخدم ليزرات أشباه الموصلات طويلة النبضات على نطاق واسع في لحام الإلكترونيات الدقيقة، وتعديل أسطح المعادن، ولحام البلاستيك في الأجهزة الطبية.

مصادر طاقة ليزر ND:YAG

تتميز مصادر طاقة ليزر ND:YAG بقوتها القصوى العالية (بمستوى الكيلوواط) وتحكمها في نبضات الميكروثانية، مما يجعلها مثالية لمهام المعالجة الدقيقة للمعادن. ومن الأمثلة على ذلك حفر ثقوب تبريد متجمعة في شفرات محركات الطائرات أو نقش القوام على قوالب دقيقة. كما أن خصائص نبضاتها القصيرة تقلل التشوه الحراري.

من خلال الاستفادة من هذه الأنواع الأربعة من إمدادات طاقة الليزر، يمكن للمصنعين تلبية مجموعة كاملة من الاحتياجات - من المعالجة الباردة على مستوى الميكرون إلى التصنيع الدقيق على نطاق واسع - مما يدفع الصناعة نحو كفاءة أعلى وأضرار مادية أقل.