1. উপাদান বনাম লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য
১৯৬০ সালে প্রথম লেজারের জন্মের পর থেকে, ৬০ বছরেরও বেশি সময় ধরে উন্নয়নের পর, সবচেয়ে ধারালো এবং নির্ভুল ছুরি হিসেবে লেজার ধীরে ধীরে আমাদের জীবনে ব্যবহার করা হচ্ছে।লেজারকে জীববিজ্ঞানের সাথে একত্রিত করা হয়েছে, চিকিৎসা ও রোগ নির্ণয় এবং ফার্মাসিউটিক্যাল বিজ্ঞান, এবং লেজার চিকিত্সা, লেজার সার্জারি এবং লেজার রোগ নির্ণয়ের মতো দিকগুলিতে ধীরে ধীরে দৈনন্দিন জীবনে প্রবেশ করেছে।যন্ত্রপাতি উৎপাদন ক্ষেত্রে, উচ্চ-ক্ষমতা লেজার সরঞ্জামগুলি উচ্চ-শেষ সরঞ্জাম উত্পাদন ক্ষেত্র যেমন বিমান, মহাকাশ,গাড়িহাই স্পিড রেল এবং জাহাজের ক্ষেত্রে, সূক্ষ্ম মাইক্রো মেশিনিংয়ের ক্ষেত্রে, অতি সংক্ষিপ্ত পালস লেজারগুলি ড্রিলিং, খোদাই, গ্রাউভিং, পৃষ্ঠের টেক্সচারিং, পৃষ্ঠের পরিবর্তন, ট্রিমিং, ইত্যাদিতে অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে।সৌরবিদ্যুতের পরিষ্কার এবং অন্যান্য দিক, তরল স্ফটিক প্রদর্শন, অর্ধপরিবাহী, এলইডি, ওএলইডি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ভূমিকা পালন করে।বছরের পর বছর বিকাশের পর, একটি সম্পূর্ণ শিল্প শৃঙ্খলা গঠন করেছে এবং শিল্প প্রক্রিয়াকরণ অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে একটি কেন্দ্রীয় অবস্থান দখল করেছে।1 ইউএম এনআইআর ফাইবার লেজার তার বিস্তৃত পাওয়ার কভারেজের কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত লেজার টাইপ হয়ে উঠেছেরৌপ্য হল লোহা এবং অ্যালুমিনিয়ামের পরে বিশ্বের তৃতীয় সর্বাধিক ব্যবহৃত ধাতু।তামা উপাদান আধুনিক শিল্প প্রক্রিয়াকরণে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ধাতু উপকরণ একতামার শিল্প চেইনের টার্মিনাল চাহিদার কাঠামো ৩০টিরও বেশি উপ-বিভাগ যেমন: মহাকাশ, উচ্চ গতির ট্রেন, স্মার্ট টার্মিনাল পণ্য, ইলেকট্রনিক যোগাযোগ,এবং গাড়ি, এবং এটি উচ্চ-শেষ শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রধান রেফারেন্স। The 1 micron band infrared fiber laser currently used on a large scale has shortcomings such as large spatter and uncontrollable penetration depth in the processing of copper materials due to its weak absorption of copperচিত্র 1 বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজারের জন্য সাধারণভাবে ব্যবহৃত ধাতব উপকরণগুলির শোষণ বক্ররেখা দেখায়।এটা দেখা যায় যে বিভিন্ন ধাতু দ্বারা লেজারের শোষণের হার বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়চিত্র ২-এ শুধুমাত্র ধাতব তামার জন্য বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের শোষণের হারের তুলনামূলক বক্ররেখা দেখানো হয়েছে।তামার কাছাকাছি ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যের শোষণের হার (প্রায় ১ মাইক্রন) ৫% এর কম, তাই তামার উপকরণগুলি প্রক্রিয়া করার জন্য ইনফ্রারেড আলো ব্যবহার করা অত্যন্ত অকার্যকর। লেজারের 95% প্রতিফলিত হবে এবং লেজারের ক্ষতির কারণ হবে;সবুজ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (515nm এবং 532nm) এ তামার শোষণের হার 40% এরও বেশিউপাদানটির লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নির্বাচকতা নির্ধারণ করে যে উচ্চ প্রতিফলিত উপকরণগুলির নির্ভুল প্রক্রিয়াকরণের জন্য সবচেয়ে আদর্শ তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য (≤700nm) ।
অতিবেগুনী লেজারের সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে তুলনা করে, উপাদান বিজ্ঞানের বর্তমান বোতলঘাট সীমাবদ্ধতা স্থিতিশীল উচ্চ-শক্তির অতিবেগুনী লেজার আউটপুট উপলব্ধি সমর্থন করতে পারে না।একশো ওয়াটের বেশি আল্ট্রাভায়োলেট লেজার অত্যন্ত বিরলবিপরীতে, বিভিন্ন দেশের বিজ্ঞানীদের প্রচেষ্টার মাধ্যমে, সাম্প্রতিক বছরগুলোতে বাণিজ্যিক সবুজ লেজার অনেক অগ্রগতি করেছে।জার্মানির TRUMPF এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের IPG অতি-উচ্চ শক্তির সবুজ আলো আউটপুট অর্জন করেছে যা 3 কিলোওয়াট এবং 1 কিলোওয়াটের বেশি, যথাক্রমে ডিস্ক লেজার প্রযুক্তি এবং ফাইবার লেজার প্রযুক্তির মাধ্যমে।বর্তমান শিল্প প্রয়োগের দুটি গুরুত্বপূর্ণ সমস্যার ক্ষেত্রে উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ধ্রুবক সবুজ আলো লেজার অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে: তামার উপকরণগুলির 3 ডি প্রিন্টিং এবং সুনির্দিষ্ট ওয়েল্ডিং।
2উচ্চ-শক্তির সবুজ আলোর প্রয়োগের সম্ভাবনা এবং সুবিধা
২০২১ সালে চতুর্দশ চীন আন্তর্জাতিক ব্যাটারি প্রযুক্তি প্রদর্শনীতে, জার্মানির TRUMPF তার ৩ কিলোওয়াট উচ্চ-শক্তির অবিচ্ছিন্ন সবুজ আলো ডিস্ক লেজারটি চালু করেছিল।এই পণ্যের গড় আউটপুট শক্তি 3 কিলোওয়াট পর্যন্ত উচ্চ, যা বর্তমান সবুজ লেজার সিরিজের সবচেয়ে শক্তিশালী শক্তি প্রতিনিধিত্ব করে এবং তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো উচ্চ প্রতিফলক উপকরণগুলির ঢালাইয়ের জন্য খুব উপযুক্ত।বিশেষ করে লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্পে নতুন শক্তি যানবাহনের পাওয়ার ব্যাটারি দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, ট্রাম্পের সবুজ লেজার (১০০০-৩০০০ ওয়াট) প্রায় কোনও স্পট ছাড়াই এবং সুনির্দিষ্ট এবং নিয়ন্ত্রিত অনুপ্রবেশের সাথে 120 স্তর পর্যন্ত তামা ফয়েল ওয়েল্ড করতে পারে।উচ্চ ক্ষমতা সবুজ আলো এছাড়াও বিশুদ্ধ তামা উপকরণ 3D মুদ্রণ অ্যাপ্লিকেশন মধ্যে অসামান্য সুবিধা আছেবর্তমানে চীনে উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন সবুজ লেজারের অভাব রয়েছে।
2.১ উচ্চ প্রতিফলন ধাতু ঢালাই
তামার উপকরণগুলির অসামান্য বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার কারণে, তামার উপকরণগুলি লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষত নতুন শক্তি যানবাহনের পাওয়ার ব্যাটারিতে।মূলধারার এখনও উচ্চ ক্ষমতা ইনফ্রারেড ফাইবার লেজার তামা ঢালাই জন্য ব্যবহার করেইনফ্রারেড ব্যান্ডের তুলনায়, সবুজ আলো ব্যবহার করে তামা ঢালাই আরো দক্ষ এবং প্রায় কোন স্প্ল্যাশ আছে। স্প্ল্যাশ ব্যাটারি প্রক্রিয়াকরণের জন্য মারাত্মক, এবং স্প্ল্যাশ উৎপাদন নিরাপত্তা প্রভাবিত করবে,ব্যাটারির পারফরম্যান্স এবং জীবনকাল.
চিত্র 3 তামার দ্বারা 1064nm ইনফ্রারেড লেজারের শোষণ দেখায়। যেমন চিত্র 3 থেকে দেখা যায়, গলনের তাপমাত্রা 0 থেকে 1400K পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়,তামার ইনফ্রারেড আলোর শোষণ ধীরে ধীরে 5% থেকে প্রায় 10% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়যখন তামার গলনাঙ্ক (১৪০০ কে) এ পৌঁছায়, তামার ইনফ্রারেড ব্যান্ড লেজারের শোষণের হার ধাপে ধাপে ১০% থেকে ১৭% পর্যন্ত বৃদ্ধি পাবে এবং তারপর তাপমাত্রা বাড়তে থাকায়,শোষণের হার ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাবেগলন পয়েন্টের আশেপাশে শোষণের এই আকস্মিক পরিবর্তনটি গলিত পদার্থের কিছু অংশকে স্প্ল্যাটার আকারে ছাড়িয়ে যেতে পারে এবং ছোট ছোট গর্তগুলিও ভেঙে পড়তে পারে,পুরো প্রক্রিয়াটি পুনরায় শুরু করতে বাধ্য করেবিশেষ করে লিথিয়াম ব্যাটারির ব্যাক-এন্ড প্রসেস ওয়েল্ডিংয়ের ক্ষেত্রে, ওয়েল্ডিংয়ের ফলন ব্যাটারির ব্যয়ের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।
চিত্র 4 বিভিন্ন তাপমাত্রায় বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য তামার শোষণ কার্ভগুলি দেখায় (ইনফ্রারেড, সবুজ এবং নীল আলো) ।চিত্রের সবুজ রেখাগুলি 20 °C (ঘন অবস্থায়) এবং 1600 °C (গলিত অবস্থায়) এ তামার দ্বারা সবুজ আলোর শোষণের হারকে উপস্থাপন করে. 20°C রুম তাপমাত্রায়, যখন তামা শক্ত অবস্থায় থাকে, তখন এর সবুজ আলোর ব্যান্ডে শোষণের হার প্রায় 40% হয়। তবে, যখন তাপমাত্রা 1600°C পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং তামা গলিত অবস্থায় থাকে,ধাতু গলে যাওয়ার পর গ্রিন লাইটের শোষণের হার প্রায় ৫% কমে যায়।এই বৈশিষ্ট্য স্থিতিশীল গর্ত এবং যন্ত্রপাতি তামা যখন কার্যত শূন্য স্পটার অর্জন করতে সাহায্য করেইনফ্রারেড লেজার ওয়েল্ডিংয়ের তুলনায় সবুজ আলোর লেজার ওয়েল্ডিংয়ের এটাই সুস্পষ্ট সুবিধা।
2.২ খাঁটি তামা উপাদান 3D মুদ্রণ
তামা উপাদানটি উচ্চ-শেষ উত্পাদন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর চমৎকার তাপ পরিবাহিতা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং অন্যান্য চমৎকার বৈশিষ্ট্য। উদাহরণস্বরূপ, এয়ারস্পেসে,উচ্চ গতির ট্রেন, অটোমোবাইল শিল্প এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে, খাঁটি তামা উপাদান 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির জন্য একটি সরাসরি অ্যাপ্লিকেশন চাহিদা আছে।
ধাতব উপকরণগুলির 3 ডি প্রিন্টিংয়ের জন্য লেজার আলোর উত্স বর্তমানে প্রধানত 1um নিকট-অনুসূচক একক-মোড ফাইবার লেজার ব্যবহার করে।1um কাছাকাছি ইনফ্রারেড একক মোড ফাইবার লেজার তামা উপাদান এর শোষণ সহগ কারণে কম শোষণ সহগ অসুবিধা আছে, এবং তাপমাত্রার সাথে একটি বড় প্রভাব, যার ফলে মুদ্রিত নমুনাগুলির কম ঘনত্ব এবং দুর্বল প্রক্রিয়া দৃust়তা।উচ্চ প্রতিফলক ধাতু উপকরণ 3D মুদ্রণ জন্য সেরা আলোর উৎস হিসাবে, কার্যকরভাবে সংশ্লিষ্ট সমস্যা সমাধান করতে পারে এবং খাঁটি তামার উপকরণগুলির 3 ডি প্রিন্টিংয়ের জন্য 99.95% এর বেশি ঘনত্ব অর্জন করতে পারে।
3ওউএইচকে লেজার থেকে উচ্চ-শক্তির অবিচ্ছিন্ন একক-মোড সবুজ আলো
শেঞ্জেন গংদা লেজার কোং লিমিটেড মূলত "উন্নত স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফাইবার লেজার" এবং "লেজার যথার্থ প্রসেসিং সমাধান" এর গবেষণা ও উন্নয়ন, উত্পাদন এবং বিক্রয় নিয়ে নিযুক্ত।এটি একটি কোম্পানি যা গবেষণা এবং উন্নয়ন উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, মাঝারি এবং উচ্চ ক্ষমতাযুক্ত স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (সবুজ এবং অতিবেগুনী) ফাইবার লেজার উৎপাদন। এবং অ্যাপ্লিকেশন সলিউশনস লেজার ইনক।বর্তমান প্রধান পণ্যগুলি হ'ল 50-500W উচ্চ-শক্তির একক-মোড সবুজ লেজার এবং 100-1000W এমওপিএ একক-মোড পালসড ফাইবার লেজার. ওউএইচকে লেজার উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য ফাইবার লেজারের গবেষণা ও উন্নয়নে মনোনিবেশ করেছে এবং একটি 500W একক মোড সবুজ লেজার চালু করার ক্ষেত্রে নেতৃত্ব নিয়েছেঃজিসিএল -৫০০ যা উচ্চ প্রতিফলিত ধাতব 3 ডি প্রিন্টিং এবং যথার্থ ldালাইয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে. জিসিএল -৫০০ গ্রিন লাইট লেজারটি সম্পূর্ণ ফাইবার ফান্ডামেন্টাল ফ্রিকোয়েন্সি প্লাস এক্সট্রাক্যাভিটি ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিং সমাধান গ্রহণ করে, যা একক মোড অবিচ্ছিন্ন গ্রিন লাইট আউটপুট 500W এরও বেশি অর্জন করে,এই ধরণের পণ্যের অভ্যন্তরীণ ব্যবধান পূরণ করা.
4. স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং উচ্চ-শক্তির লেজারের উন্নত প্রয়োগে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ
জিসিএল-৫০০ ধ্রুবক এক মোড সবুজ লেজারের ভাল আউটপুট পাওয়ার স্থিতিশীলতা, চমৎকার বিম গুণমান এবং উচ্চ প্রতিফলিত উপকরণ, বিশেষ করে তামা জন্য উচ্চ শোষণ হার আছে,এটিকে বিশুদ্ধ তামার উপকরণগুলির 3 ডি প্রিন্টিংয়ের জন্য আশাব্যঞ্জক করে তোলে. আরও একটি স্থানিক মডুলেটর যোগ করে, উচ্চ গতির মডুলেশন ফ্রিকোয়েন্সির সাথে পালসযুক্ত সবুজ আলোও পাওয়া যায়,যার ফলে উচ্চ প্রতিফলিত উপকরণগুলির সুনির্দিষ্ট কাটা এবং ldালাইয়ের ক্ষেত্রেও এটির বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে. জিসিএল -৫০০ ক্রমাগত একক মোড গ্রিন লেজার ফ্রি-স্পেস আউটপুট ব্যবহার করে, যা দুর্দান্ত বিম মান নিশ্চিত করতে সহায়তা করে। লেজারটি অপটিক্যাল ফাইবারের সাথে যুক্ত একটি নমনীয় সংক্রমণ পদ্ধতিও সরবরাহ করতে পারে,যা স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণের সাথে আরও সহজেই মিলতে পারে এবং উচ্চ প্রতিফলিত উপাদান ldালাই প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়লেজার ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার দীর্ঘমেয়াদী অনুসন্ধানের পর, এটি দেখানো হয়েছে যে বিভিন্ন শক্তি বন্টন সহ আউটপুট স্পট (শ্রেণীর আকৃতি) ব্যবহার করে ভাল ওয়েল্ডিং ফলাফল অর্জন করা যেতে পারে।এছাড়াওওউল্ড লেজারের জিসিএল-৫০০ একক মডিউল একক মোড সবুজ লেজারের উপর ভিত্তি করে এটি মাল্টি-মডিউল স্পেস বা ফাইবার বিম সংমিশ্রণও সম্পাদন করতে পারে।নমনীয় রাশির শক্তি বিতরণ সহ সবুজ আলোর আউটপুট পাওয়া যায়; অন্যদিকে, কয়েক কিলোওয়াট বা এমনকি কয়েক হাজার ওয়াটের ক্রমাগত ফাইবার অপটিক গ্রিন লাইট আউটপুট পাওয়া যায়,উচ্চ মানের জন্য কোর উচ্চ-শেষ লেজার ঢালাই ক্ষমতা প্রদান, উচ্চ দক্ষতা, এবং উচ্চ ফলন লেজার ঢালাই. শক্তিশালী স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলোর উৎস.ক্রমাগত উচ্চ-ক্ষমতা সবুজ লেজার তামা উপকরণ প্রক্রিয়াকরণ এবং প্রয়োগের জন্য একটি কার্যকর সমাধান প্রদান করতে পারেন, এবং এটি খাঁটি তামার 3 ডি প্রিন্টিং এবং উচ্চ প্রতিফলিত ধাতু যথার্থ ldালাইতে উজ্জ্বল হবে বলে আশা করা হচ্ছে।