Postępy w technologii laserów – Jaka jest przyszłość laserów w przemyśle?

Technologia laserowa przeszła w ostatnich dekadach długą drogę. Niewiele osób mogłoby sobie wyobrazić, że lasery staną się tak ważne dla naszego codziennego życia, ale właśnie to się okazało. Zdecydowana większość produktów, z którymi stykamy się na co dzień, ma przynajmniej jakiś związek z laserami. Od wysoce precyzyjnych urządzeń do pomiaru czasu, takich jak zegarki i zegary, do procesów przemysłowych, takich jak cięcie materiałów, spawanie lub wiercenie, lasery odgrywają ważną rolę w prawie każdym obszarze nowoczesnego przemysłu. W tym wpisie na blogu przeanalizujemy niektóre z najważniejszych postępów poczynionych w technologiach laserowych w ciągu ostatnich lat oraz to, co oznaczają one dla przyszłego rozwoju przemysłu.

Lasery jako technologia odmierzania czasu

Technologia laserowa jest obecnie niezbędnym elementem procesów produkcyjnych wielu firm. Należy jednak pamiętać, że chociaż lasery mogą być wykorzystywane do produkcji prawie każdego rodzaju produktu, to szczególnie dobrze nadają się do dokładnych, niezawodnych i precyzyjnych procesów produkcyjnych. Firmy, które są w stanie działać na najwyższym poziomie jakości i dokładności, zazwyczaj mają przewagę konkurencyjną w dzisiejszym wysoce konkurencyjnym środowisku przemysłowym. Dodatkowo, technologie laserowe mogą zapewnić przewagę nad innymi metodami produkcji w zakresie kosztów pracy i czasu.

Laserowe urządzenie do pomiaru czasu to urządzenie laserowe, które jest używane do precyzyjnej synchronizacji ruchu części mechanicznych. Części są ustawione w urządzeniu, które mierzy odległość między dwoma częściami za pomocą wiązki laserowej. Wiązka laserowa jest ustawiona tak, aby trafiała w rozdzielacze wiązki urządzenia pomiarowego dokładnie w momencie, gdy mierzona jest odległość między dwoma częściami. Jeśli odległość między dwoma częściami ulegnie zmianie, wiązka lasera automatycznie dostosowuje swoje położenie, aby to skompensować, zapewniając precyzyjny pomiar odległości między częściami.

Polimeryzacja indukowana laserem w produkcji masowej

Laserowe barwienie tkanin istnieje od ponad dekady i znalazło już zastosowanie w wielu branżach, w tym w przemyśle odzieżowym, farbiarskim i produkcji papieru. Jednak szereg ostatnich osiągnięć zwiększył potencjał tej metody produkcji, aby stała się ona głównym nurtem produkcji, szczególnie w przypadku masowej produkcji tkanin.

Jedną z głównych zalet polimeryzacji indukowanej laserem jako metody produkcji jest to, że umożliwia ona wytwarzanie szerokiej gamy materiałów, w tym różnych elastomerów, skór, dzianin, włókien do kompozytów, a nawet miękkich tworzyw sztucznych. Polimeryzacja indukowana laserem (Lipp) została z powodzeniem wykorzystana do produkcji materiałów o różnorodnych właściwościach, w tym miękkości, elastyczności i kolorze. Produkcja tych materiałów była jednak ograniczona przez ich niską wydajność.

Lasery w druku 3D

Druk 3D istnieje od około 30 lat i był przede wszystkim wykorzystywany do szybkiego prototypowania (RP) produktów, szczególnie w produkcji części metalowych. Jednak w ostatnich latach wiele firm zaczęło badać wykorzystanie laserów w druku 3D jako sposób na zwiększenie zakresu materiałów, które mogą być produkowane tą metodą.

Podczas gdy procesy RP działają poprzez osadzanie warstw materiału, trzeci wymiar jest pozostawiony do wykorzystania programu komputerowego lub obrotowej głowicy tnącej, aby stworzyć produkt. W przypadku RP materiały mogą być osadzane w standardowych warstwach, wymagających bardzo niewielkiej obróbki końcowej, co sprawia, że jest to bardzo popularna metoda tworzenia prototypów. Jednakże lasery mają potencjał, aby zaoferować znaczący krok naprzód w stosunku do RP, ponieważ pozwalają na tworzenie bardziej złożonych, trójwymiarowych produktów.

Spawy laserowe i najnowocześniejsze materiały

Przemysł spawalniczy od wielu lat wykorzystuje lasery w wielu różnych procesach produkcyjnych, zwłaszcza w spawaniu metali. Spawanie, zwłaszcza spawanie termiczne, jest szczególnie wymagające i wymaga zastosowania systemów laserowych w celu wytworzenia spoin o dużej wytrzymałości i wysokiej jakości. Spawanie laserowe jest w stanie wytworzyć spoiny, które są znacznie twardsze niż te wytwarzane przez inne metody spawania, takie jak spawanie łukowe, które wymagają znacznie wyższych temperatur do procesu spawania. Oprócz wysokiej jakości spoin, spawanie laserowe może również wytwarzać spoiny o znacznie większej średnicy. Może to być szczególnie ważne w branżach takich jak budownictwo, które wymagają łączenia materiałów o dużej średnicy.

Spektroskopia laserowa i czujniki

Spektroskopia laserowa to stosunkowo nowa technologia, która szybko zyskuje popularność w wielu dziedzinach, w tym w produkcji nowych materiałów. Jedną z głównych zalet spektroskopii laserowej jest to, że pozwala ona na produkcję nowych materiałów o właściwościach, które nie są możliwe do uzyskania przy użyciu innych metod produkcji.

Istnieje szereg właściwości, które można osiągnąć dzięki spektroskopii laserowej, a które nie są możliwe do osiągnięcia przy użyciu innych metod produkcji, w tym produkcja nowych rodzajów metali, produkcja nowych stopów i produkcja nowych rodzajów materiałów kompozytowych. Te właściwości sprawiają, że spektroskopia laserowa jest szczególnie atrakcyjna dla zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i budowlanym.

Przyszłość technologii laserowej w przemyśle?

Technologie laserowe przeszły długą drogę w ostatnich dekadach i obecnie stanowią istotną część procesów produkcyjnych wielu firm. Należy jednak pamiętać, że choć lasery mogą być wykorzystywane do wytwarzania niemal każdego rodzaju produktu, to szczególnie dobrze sprawdzają się w dokładnych, niezawodnych i precyzyjnych procesach produkcyjnych.

Wykorzystanie technologii laserowej w praktyce

Dla producentów oznacza to, że mogą być bardziej pewni swojej zdolności do konsekwentnego wytwarzania produktów wysokiej jakości bez dodatkowych kosztów, które wynikają z zatrudniania bardziej wykwalifikowanych pracowników. Dodatkowo, technologie laserowe mogą zapewnić przewagę nad innymi metodami produkcji w zakresie kosztów pracy i czasu.

Dla konsumentów oznacza to, że będzie to tylko kwestia czasu, zanim prawie wszystkie produkty, które kupujemy, będą produkowane przy użyciu laserów. Może to mieć znaczący wpływ na nasze codzienne życie, od sposobu komunikacji po rodzaje produktów, które jesteśmy w stanie kupić.