خبریں - دھاتوں، شیشے اور اس سے آگے میں لیزر پروسیسنگ

فوری پوسٹ کے لیے ہمارے سوشل میڈیا کو سبسکرائب کریں۔

مینوفیکچرنگ میں لیزر پروسیسنگ کا تعارف

لیزر پروسیسنگ ٹیکنالوجی نے تیزی سے ترقی کا تجربہ کیا ہے اور اس کا استعمال مختلف شعبوں، جیسے ایرو اسپیس، آٹوموٹو، الیکٹرانکس، اور بہت کچھ میں ہوتا ہے۔ یہ مصنوعات کے معیار، مزدور کی پیداواری صلاحیت، اور آٹومیشن کو بہتر بنانے میں اہم کردار ادا کرتا ہے، جبکہ آلودگی اور مواد کی کھپت کو کم کرتا ہے (گونگ، 2012)۔

دھاتی اور غیر دھاتی مواد میں لیزر پروسیسنگ

پچھلی دہائی میں لیزر پروسیسنگ کا بنیادی استعمال دھاتی مواد میں رہا ہے، بشمول کٹنگ، ویلڈنگ اور کلیڈنگ۔ تاہم، یہ فیلڈ غیر دھاتی مواد جیسے ٹیکسٹائل، شیشہ، پلاسٹک، پولیمر اور سیرامکس میں پھیل رہی ہے۔ ان میں سے ہر ایک مواد مختلف صنعتوں میں مواقع کھولتا ہے، حالانکہ وہ پہلے سے ہی پروسیسنگ کی تکنیکیں قائم کر چکے ہیں (Yumoto et al.، 2017)۔

شیشے کی لیزر پروسیسنگ میں چیلنجز اور اختراعات

شیشہ، آٹوموٹو، تعمیرات، اور الیکٹرانکس جیسی صنعتوں میں اپنے وسیع استعمال کے ساتھ، لیزر پروسیسنگ کے لیے ایک اہم علاقے کی نمائندگی کرتا ہے۔ شیشے کو کاٹنے کے روایتی طریقے، جن میں سخت کھوٹ یا ہیرے کے اوزار شامل ہوتے ہیں، کم کارکردگی اور کھردری کناروں کی وجہ سے محدود ہوتے ہیں۔ اس کے برعکس، لیزر کٹنگ ایک زیادہ موثر اور درست متبادل پیش کرتی ہے۔ یہ خاص طور پر سمارٹ فون مینوفیکچرنگ جیسی صنعتوں میں واضح ہے، جہاں لیزر کٹنگ کا استعمال کیمرہ لینس کور اور بڑی ڈسپلے اسکرینوں کے لیے کیا جاتا ہے (Ding et al., 2019)۔

ہائی ویلیو شیشے کی اقسام کی لیزر پروسیسنگ

مختلف قسم کے شیشے، جیسے آپٹیکل گلاس، کوارٹج گلاس، اور سیفائر گلاس، اپنی ٹوٹنے والی فطرت کی وجہ سے منفرد چیلنجز پیش کرتے ہیں۔ تاہم، فیمٹوسیکنڈ لیزر اینچنگ جیسی جدید لیزر تکنیکوں نے ان مواد کی درستگی کے عمل کو قابل بنایا ہے (سن اینڈ فلورز، 2010)۔

لیزر تکنیکی عمل پر طول موج کا اثر

لیزر کی طول موج اس عمل کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے، خاص طور پر ساختی اسٹیل جیسے مواد کے لیے۔ الٹرا وایلیٹ، مرئی، قریب اور دور انفراریڈ علاقوں میں خارج ہونے والی لیزرز کا پگھلنے اور بخارات کے لیے ان کی اہم طاقت کی کثافت کے لیے تجزیہ کیا گیا ہے (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019)۔

طول موج کی بنیاد پر متنوع ایپلی کیشنز

لیزر طول موج کا انتخاب صوابدیدی نہیں ہے لیکن یہ مواد کی خصوصیات اور مطلوبہ نتائج پر بہت زیادہ منحصر ہے۔ مثال کے طور پر، UV لیزر (چھوٹی طول موج کے ساتھ) درست کندہ کاری اور مائیکرو مشیننگ کے لیے بہترین ہیں، کیونکہ وہ باریک تفصیلات پیدا کر سکتے ہیں۔ یہ انہیں سیمی کنڈکٹر اور مائیکرو الیکٹرانکس کی صنعتوں کے لیے مثالی بناتا ہے۔ اس کے برعکس، انفراریڈ لیزر اپنی گہرائی تک رسائی کی صلاحیتوں کی وجہ سے موٹی میٹریل پروسیسنگ کے لیے زیادہ کارآمد ہیں، جو انہیں بھاری صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتے ہیں۔ (مجمدار اور مننا، 2013) اسی طرح، گرین لیزرز، عام طور پر 532 nm کی طول موج پر کام کرتے ہیں، کم سے کم تھرمل اثرات کے ساتھ اعلی درستگی کی ضرورت والی ایپلی کیشنز میں اپنا مقام تلاش کرتے ہیں۔ وہ خاص طور پر مائیکرو الیکٹرانکس میں سرکٹ پیٹرننگ جیسے کاموں کے لیے، فوٹو کوایگولیشن جیسے طریقہ کار کے لیے طبی ایپلی کیشنز میں، اور شمسی سیل کی تعمیر کے لیے قابل تجدید توانائی کے شعبے میں موثر ہیں۔ گرین لیزرز کی منفرد طول موج انہیں متنوع مواد کو نشان زد کرنے اور کندہ کرنے کے لیے بھی موزوں بناتی ہے، بشمول پلاسٹک اور دھاتیں، جہاں زیادہ کنٹراسٹ اور سطح کو کم سے کم نقصان کی ضرورت ہوتی ہے۔ گرین لیزرز کی یہ موافقت لیزر ٹیکنالوجی میں طول موج کے انتخاب کی اہمیت کو واضح کرتی ہے، مخصوص مواد اور ایپلی کیشنز کے لیے بہترین نتائج کو یقینی بناتی ہے۔

دی525nm گرین لیزرلیزر ٹیکنالوجی کی ایک مخصوص قسم ہے جس کی خصوصیت 525 نینو میٹر کی طول موج پر سبز روشنی کے اخراج سے ہوتی ہے۔ اس طول موج پر گرین لیزرز ریٹنا فوٹو کوگولیشن میں ایپلی کیشنز تلاش کرتے ہیں، جہاں ان کی اعلی طاقت اور درستگی فائدہ مند ہے۔ وہ مواد کی پروسیسنگ میں بھی ممکنہ طور پر مفید ہیں، خاص طور پر ان شعبوں میں جن کے لیے عین اور کم سے کم تھرمل اثر پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔.524–532 nm پر لمبی طول موج کی طرف c-plane GaN سبسٹریٹ پر گرین لیزر ڈائیوڈز کی ترقی لیزر ٹیکنالوجی میں ایک اہم پیشرفت کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ ترقی ان ایپلی کیشنز کے لیے اہم ہے جن میں طول موج کی مخصوص خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے۔

مسلسل لہر اور ماڈل لاک لیزر ذرائع

لیزر ڈوپنگ سلیکٹیو ایمیٹر سولر سیلز کے لیے مسلسل لہر (CW) اور موڈ لاکڈ کواسی-CW لیزر ذرائع جیسے کہ 1064 nm پر قریب اورکت (NIR)، 532 nm پر سبز اور 355 nm پر الٹرا وائلٹ (UV) پر غور کیا جاتا ہے۔ مختلف طول موجوں کے مینوفیکچرنگ موافقت اور کارکردگی کے لیے مضمرات ہوتے ہیں (پٹیل ایٹ ال۔، 2011)۔

وائڈ بینڈ گیپ میٹریلز کے لیے Excimer Lasers

Excimer لیزرز، جو UV طول موج پر کام کرتے ہیں، وسیع بینڈ گیپ مواد جیسے شیشے اور کاربن فائبر ریئنفورسڈ پولیمر (CFRP) کو پروسیس کرنے کے لیے موزوں ہیں، جو اعلیٰ درستگی اور کم سے کم تھرمل اثر پیش کرتے ہیں (Kobayashi et al., 2017)۔

Nd: صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے YAG لیزر

Nd: YAG لیزرز، طول موج کی ٹیوننگ کے لحاظ سے اپنی موافقت کے ساتھ، ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کی 1064 nm اور 532 nm دونوں پر کام کرنے کی صلاحیت مختلف مواد کی پروسیسنگ میں لچک پیدا کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ مثال کے طور پر، 1064 nm طول موج دھاتوں پر گہری کندہ کاری کے لیے مثالی ہے، جب کہ 532 nm طول موج پلاسٹک اور لیپت دھاتوں پر اعلیٰ معیار کی سطح کی کندہ کاری فراہم کرتی ہے۔ (Moon et al.، 1999)۔

ہائی پاور فائبر لیزر ویلڈنگ

1000 nm کے قریب طول موج کے ساتھ لیزر، اچھی بیم کوالٹی اور اعلی طاقت کے حامل، دھاتوں کے لیے کی ہول لیزر ویلڈنگ میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ لیزرز مؤثر طریقے سے مواد کو بخارات بناتے اور پگھلاتے ہیں، جس سے اعلیٰ معیار کے ویلڈز تیار ہوتے ہیں (سالمین، پییلی، اور پورٹونن، 2010)۔

دیگر ٹیکنالوجیز کے ساتھ لیزر پروسیسنگ کا انضمام

لیزر پروسیسنگ کے دیگر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجیز، جیسے کلیڈنگ اور ملنگ کے ساتھ انضمام نے زیادہ موثر اور ورسٹائل پروڈکشن سسٹم کو جنم دیا ہے۔ یہ انضمام خاص طور پر ٹول اینڈ ڈائی مینوفیکچرنگ اور انجن کی مرمت جیسی صنعتوں میں فائدہ مند ہے (Nowotny et al., 2010)۔

ابھرتے ہوئے شعبوں میں لیزر پروسیسنگ

لیزر ٹیکنالوجی کا اطلاق ابھرتے ہوئے شعبوں جیسے سیمی کنڈکٹر، ڈسپلے اور پتلی فلم کی صنعتوں تک پھیلا ہوا ہے، جو نئی صلاحیتوں کی پیشکش اور مادی خصوصیات، مصنوعات کی درستگی، اور ڈیوائس کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے (Hwang et al.، 2022)۔

لیزر پروسیسنگ میں مستقبل کے رجحانات

لیزر پروسیسنگ ٹکنالوجی میں مستقبل میں ہونے والی پیشرفتیں نئی فیبریکیشن تکنیکوں، مصنوعات کی خصوصیات کو بہتر بنانے، انجینئرنگ کے مربوط ملٹی میٹریل اجزاء اور معاشی اور طریقہ کار کے فوائد کو بڑھانے پر مرکوز ہیں۔ اس میں کنٹرولڈ پورسٹی کے ساتھ ڈھانچے کی لیزر تیزی سے مینوفیکچرنگ، ہائبرڈ ویلڈنگ، اور دھاتی چادروں کی لیزر پروفائل کٹنگ شامل ہے (Kukreja et al., 2013)۔

لیزر پروسیسنگ ٹیکنالوجی، اپنی متنوع ایپلی کیشنز اور مسلسل اختراعات کے ساتھ، مینوفیکچرنگ اور میٹریل پروسیسنگ کے مستقبل کو تشکیل دے رہی ہے۔ اس کی استعداد اور درستگی اسے روایتی مینوفیکچرنگ طریقوں کی حدود کو آگے بڑھاتے ہوئے مختلف صنعتوں میں ایک ناگزیر ذریعہ بناتی ہے۔

Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019)۔ لیزر تکنیکی عمل میں اہم طاقت کی کثافت کا ابتدائی تخمینہ لگانے کا طریقہ۔ماحولیات ٹیکنالوجیز وسائل بین الاقوامی سائنسی اور عملی کانفرنس کی کارروائی. لنک
پٹیل، آر، وینہم، ایس.، تجاہونو، بی، حلم، بی، سوگیانٹو، اے، اور بووٹسیک، جے (2011)۔ لیزر ڈوپنگ سلیکٹیو ایمیٹر سولر سیلز کی تیز رفتار فیبریکیشن 532nm کنٹینیوس ویو (CW) اور ماڈل لاکڈ Quasi-CW لیزر ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے۔لنک
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017)۔ شیشے اور CFRP کے لیے DUV ہائی پاور لیزر پروسیسنگ۔لنک
مون، ایچ، یی، جے، ری، وائی، چا، بی، لی، جے، اور کم، کے-ایس۔ (1999)۔ ایک کے ٹی پی کرسٹل کا استعمال کرتے ہوئے ڈفیوزیو ریفلیکٹر قسم کے ڈائیوڈ سائیڈ پمپڈ Nd:YAG لیزر سے موثر انٹرا کیویٹی فریکوئنسی کو دگنا کرنا۔لنک
Salminen, A. Piili, H., & Purtonen, T. (2010). ہائی پاور فائبر لیزر ویلڈنگ کی خصوصیات۔مکینیکل انجینئرز کے ادارے کی کارروائی، حصہ سی: جرنل آف مکینیکل انجینئرنگ سائنس، 224، 1019-1029۔لنک
مجمدار، جے، اور منّا، آئی۔ (2013)۔ لیزر اسسٹڈ فیبریکیشن آف میٹریلز کا تعارف۔لنک
گونگ، ایس (2012)۔ اعلی درجے کی لیزر پروسیسنگ ٹیکنالوجی کی تحقیقات اور ایپلی کیشنز.لنک
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017)۔ لیزر میٹریل پروسیسنگ کے لیے لیزر مینوفیکچرنگ ٹیسٹ بیڈ اور ڈیٹا بیس کی ترقی۔لیزر انجینئرنگ کا جائزہ، 45، 565-570۔لنک
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019)۔ لیزر پروسیسنگ کے لیے اندرونی نگرانی کی ٹیکنالوجی میں پیشرفت۔SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica & Astronomica. لنک
Sun, H., & Flores, K. (2010)۔ لیزر پروسیسڈ Zr پر مبنی بلک میٹالک گلاس کا مائکرو اسٹرکچرل تجزیہ۔میٹالرجیکل اور مواد کے لین دین A. لنک
Nowotny, S., Muenster, R. Scharek, S., & Beyer, E. (2010)۔ مشترکہ لیزر کلاڈنگ اور ملنگ کے لیے انٹیگریٹڈ لیزر سیل۔اسمبلی آٹومیشن، 30(1)، 36-38۔لنک
کوکریجا، ایل ایم، کول، آر، پال، سی، گنیش، پی، اور راؤ، بی ٹی (2013)۔ مستقبل کی صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ابھرتی ہوئی لیزر میٹریلز پروسیسنگ تکنیک۔لنک
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022)۔ انتہائی درستگی، اعلی پیداوار والی مینوفیکچرنگ کے لیے ابھرتے ہوئے لیزر کی مدد سے ویکیوم کے عمل۔نانوسکل. لنک

متعلقہ خبریں۔

>> متعلقہ مواد

دھاتوں، شیشے اور اس سے آگے میں لیزر پروسیسنگ کا بڑھتا ہوا کردار