Laser z modrimi žarki, ki "leti v domove običajnih ljudi"
Kot nekakšna življenjska naravnanost je ročno izdelan nakit v Evropi in Ameriki že dolgo priljubljen. Uporabamodri laser za lasersko graviranje, označevanje, rezanje pa je zanj pomemben trg v vzponu.
Zlasti po epidemiji je vsakdo več časa doma, narašča pa tudi povpraševanje po izdelkih za gospodinjstvo. V tujini bi se ljudje radi ukvarjali s praktično ustvarjalnostjo, zato se je razvil tudi trg DIY na podlagi modrega laserja, zdaj pa ta val vpliva tudi na Kitajsko.
Na Kitajskem je navada DIY od najzgodnejših navdušencev prodrla v vse vidike življenja mlade generacije, DIY nakita, oblačil in dekoracije doma v imenu lastnikove estetike in zanimanja.
Poroča se, da je načelo modrega laserskega graviranja, označevanja in rezanja uporaba laserske visoke usmerjenosti in visoke intenzivnosti prek optičnega sistema za fokusiranje laserskega žarka na vrhu obdelanih predmetov, tako da je površina obdelani predmeti so izpostavljeni močni toplotni energiji in temperatura dramatično naraste, tako da se točka zaradi visoke temperature hitro stopi ali upari. Laserski žarek se nato uporabi v povezavi s trajektorijo laserske glave za realizacijo laserskega graviranja DIY in več.
»Pri laserskem graviranju in drugih aplikacijah lahko modri laser uporabimo za zelo veliko materialov, na primer za različne kovine, les ali običajno nosimo tkanine za oblačila in različne vrste daril, na katerih so posebni simboli. so vgravirani, zaradi česar bodo ti predmeti videti bolj pomenljivi,« je povedal Zheng Yunqiang, vodja trženja priEmaus OSRAM.
Predvsem v primerjavi z drugimi viri svetlobe laserji z modro svetlobo omogočajo manjše optične ali sistemske dimenzije ter nižje stroške sistema. Zato je uporaba laserskega graviranja, označevanja in rezanja z modro svetlobo idealna za potrošniški trg DIY, ki zahteva višje sistemske stroške in večje sistemske dimenzije.
Prihodnost kovinskega 3D tiskanja je modra
"Seveda, ko bo tehnologija postala bolj zrela, se bodo modri laserji vedno bolj uporabljali na industrijskem trgu."
Še posebej kovinski3D tiskanje.
Poroča se, da naj bi tehnologija modrega laserja, ki je trenutno v razvoju, dosegla večje hitrosti tiskanja, večjo ločljivost tiskanja in boljšo kakovost tiskanja pri kovinskem 3D-tiskanju.
To je ravno zato, ker osnovne fizikalne lastnosti kovin določajo njihovo sposobnost absorpcije elektromagnetnega sevanja, kovine, ki so pomembne v desetinah industrijskih aplikacij, pa absorbirajo modro svetlobo veliko močneje kot infrardečo svetlobo. Zlasti baker absorbira modro svetlobo 13-krat več kot infrardeča svetloba.
3D-tiskanje kovin je v bistvu neprekinjeno varjenje v majhnem obsegu, pri čemer je kovinski prah enakovreden spajkanju. Kovinski prah absorbira lasersko energijo in se stopi ter ga poveže s sosednjim materialom. Lasersko 3D tiskanje je privlačno, ker so laserji edinstveno primerni za številne aplikacije – njihova sposobnost prožnega in brezstičnega dovajanja energije na natančne lokacije.
Visoko odbojne kovine, kot so baker, zlato in aluminijeve zlitine, predstavljajo dva izziva za infrardeče lasersko 3D tiskanje:
Prvič, pri taljenju kovinskega prahu z visokointenzivnim infrardečim laserjem se manjši delci prahu uparijo v velikih količinah, kar zahteva nadzorovano ponovno odlaganje uparjenih delcev;
Drugič, če se uporablja obročni laser, se porabi veliko energije za predgretje prahu pred nanosom laserja.
Ker laserje z modro svetlobo absorbira večina kovin, potrebujejo manj energije za doseganje nadzorovanega bazena taline in zmanjšanje izhlapevanja. Posledično lahko lasersko 3D tiskanje z modro svetlobo natisne gostejše kovinske dele pri nižji energijski gostoti v primerjavi z infrardečimi laserji.
Ravno lani sta proizvajalec 3D tiskalnikov Essentium in industrijski laserski specialist NUBURU napovedala partnerstvo za razvoj novega kovinskega 3D tiskalnika na osnovi modrega laserja, prve dobave pa so bile opravljene junija letos. Nova naprava je zasnovana tako, da omogoča visokoločljivo in visoko zmogljivo proizvodnjo industrijskih kovinskih delov in bo razvita v okviru "večletnega, večmilijonskega" sporazuma. Po mnenju partnerjev bo sistem primeren za različne ključne industrije, vključno z avtomobilsko, vesoljsko in obrambno.
Inovacije in preboji
Leta 2017 je bil izdan prvi industrijsko pomemben modri laser. Kmalu se je izkazalo, da je edinstveno primerno za obdelavo materialov.
Nenehna rast gostote moči, ki jo dosegajo laserji z modro svetlobo, je povzročila ustrezno rast obsega aplikacij, ki jih lahko obravnavajo, in ti obsegi so se razširili vse od potrošniške elektronike do proizvodnje baterij, do e-transporta in naprej, pri čemer vsak od teh aplikacijskih prostorov izkorišča temeljne fizikalne lastnosti modre svetlobe in oblikovne značilnosti laserja za doseganje ravni produktivnosti brez primere.
Na splošno sprejetje laserjev z modro svetlobo vodita dve ključni značilnosti: temeljne fizikalne lastnosti absorpcije in zasnova laserjev, ki zagotavljajo visoko gostoto moči.
Vse večja osredotočenost na čisto energijo spodbuja proizvodnjo litij-ionskih baterij za prenosno shranjevanje energije z visoko gostoto.
Industrijska predelava kovinskega materiala bakra je še posebej pomembna za popolno dostopnost litij-ionskih baterij. Vendar vsi dobro prevodni materiali prenašajo tudi toploto, kar skupaj z visoko odbojnostjo bakra otežuje dovajanje dovolj energije za nadzorovano raztapljanje bakra.
Zaradi takšnih izzivov Blue Laser izstopa v aplikacijah za industrijsko obdelavo materialov.
Od njihove uvedbe leta 2017 se tudi specifikacije industrijskih laserjev z modro svetlobo hitro izboljšujejo, pri čemer se ključne metrike, kot sta moč laserja in svetlost, hitro povečujejo, da razširijo obseg njihove uporabe. Zgodnji laserji z modro svetlobo so se večinoma uporabljali v proizvodnji baterij, številni tehnološki napredki pa so omogočili integracijo laserjev z modro svetlobo v industrializirane sisteme skeniranja za izboljšanje kakovosti in učinkovitosti laserske obdelave, s čimer se je povečala uporaba potrošniške elektronike. Te aplikacije pa so spodbudile razvoj postopkov spajanja komponent električnih vozil in njihovo uporabo v vesoljskih in medicinskih aplikacijah.
Kot vodilni ponudnik optičnih rešitev v industriji ima Emmaus OSRAM "ustanoviteljsko" in "gonilno" vlogo pri razvoju modrega laserja. »Če vzamemo za primer visoko zmogljiv modri laser, smo lansirali dva paketa (TO56 in TO90) modrih laserskih izdelkov (kot je prikazano na zgornji sliki) z optično močjo od 2 W do 5 W, ki so vsi hermetično zaprti paketi. z najvišjo stopnjo zanesljivosti v industriji,« je predstavil Zheng Yunqiang.
Paket TO56, PLPT5 447KA, je optimalna izbira za izdelke srednje moči. Ima zelo majhno odprtino za oddajanje svetlobe le 15 μm, kar zagotavlja prvovrstno zmogljivost žarka in je idealen za aplikacije, ki zahtevajo priklop na optične valovode, optična vlakna ali visoko gostoto optične moči.
Paket TO90, PLPT9 450LB_E, je izdelek z visoko gostoto optične moči z največjo optično močjo do 5 W, ki zagotavlja najboljšo toplotno odpornost in zmogljivost, vključno z zaščito pred ESD, in je primeren za industrijske (neavtomobilske) aplikacije z visoko gostoto optične moči.
Medtem se sodelovanje med Emmaus OSRAM in zgornjim in spodnjim delom industrijske verige ni nikoli ustavilo.
Decembra lani je Convergent Photonics, proizvajalec laserskih modulov, razvil svoje najnovejše laserske module, ki temeljijo na novih 445nm modrih laserskih diodah podjetja Emmaus OSRAM v paketih CoS, ki so idealni za industrijske aplikacije visoke moči in medicinske aplikacije srednje moči.
V začetku letošnjega januarja je Crytur, vodilni svetovni proizvajalec optičnih rešitev in optičnih naprav, objavil, da njegov najnovejši laserski modul MonaLIGHT temelji na modri laserski diodi PLPT9 450LB_E podjetja Emmaus Osram.
Modul naj bi bil sposoben zagotavljati najvišje jakosti svetlobe, nedosegljive s tehnologijo LED, do 7,000cd, z učinkovitostjo elektro-optične pretvorbe najmanj 80 lm/W pri svetlobnem toku 1100 lm.
Tako sodelovanje in inovacije se širijo skupaj s področjem uporabe modrega laserja.
