Tia laser xanh "bay vào nhà dân thường"
Là một phong cách sống, việc làm đồ trang sức thủ công đã phổ biến ở Châu Âu và Châu Mỹ từ lâu. Việc sử dụngtia laser màu xanh để khắc laser, đánh dấuvà cắt giảm là một thị trường mới nổi quan trọng cho nó.
Đặc biệt kể từ khi dịch bệnh xảy ra, thời gian ở nhà của mọi người trở nên nhiều hơn, nhu cầu về hàng tiêu dùng gia đình cũng ngày càng tăng. Ở nước ngoài, mọi người thích thực hành sáng tạo, vì vậy thị trường DIY dựa trên tia laser xanh cũng đã phát triển và hiện làn sóng này cũng đang ảnh hưởng đến Trung Quốc.
Ở Trung Quốc, thói quen DIY từ những người đam mê sớm nhất đã thâm nhập vào mọi khía cạnh cuộc sống của thế hệ trẻ, tự làm đồ trang sức, quần áo và trang trí nhà cửa thay mặt cho gu thẩm mỹ và sở thích của chủ nhân.
Được biết, nguyên lý khắc, đánh dấu và cắt laser xanh là sử dụng tính định hướng cao và cường độ cao của tia laser thông qua hệ thống quang học để tập trung chùm tia laser lên trên các vật phẩm đã được xử lý, sao cho bề mặt của vật phẩm được xử lý. Các mặt hàng được xử lý phải chịu một năng lượng nhiệt mạnh và nhiệt độ tăng lên đáng kể, do đó điểm do nhiệt độ cao và nhanh chóng tan chảy hoặc bay hơi. Sau đó, chùm tia laze được sử dụng kết hợp với quỹ đạo của đầu laze để thực hiện việc khắc DIY dựa trên laze và hơn thế nữa.
"Trong khắc laser và các ứng dụng khác, tia laser xanh có thể được áp dụng cho một số lượng rất lớn vật liệu, ví dụ, nó áp dụng cho nhiều loại kim loại, gỗ hoặc chúng ta thường mặc quần áo bằng vải và nhiều loại quà tặng, trên đó có các ký hiệu đặc biệt." được khắc, điều này sẽ làm cho những món đồ này trở nên có ý nghĩa hơn", Zheng Yunqiang, giám đốc tiếp thị củaEmmaus OSRAM.
Đặc biệt so với các nguồn sáng khác, laser ánh sáng xanh cho phép kích thước hệ thống hoặc quang học nhỏ hơn cũng như chi phí hệ thống thấp hơn. Do đó, việc sử dụng khắc, đánh dấu và cắt bằng laser ánh sáng xanh là lý tưởng cho thị trường tiêu dùng DIY vốn đòi hỏi chi phí hệ thống cao hơn và kích thước hệ thống cao hơn.
Tương lai của in 3D kim loại là màu xanh lam
"Tất nhiên, khi công nghệ trở nên hoàn thiện hơn, tia laser xanh sẽ được sử dụng ngày càng nhiều trên thị trường công nghiệp."
Đặc biệt là kim loạiin 3d.
Có thông tin cho rằng công nghệ laser xanh hiện đang được phát triển dự kiến sẽ đạt được tốc độ in nhanh hơn, độ phân giải in cao hơn và chất lượng in tốt hơn trong in 3D kim loại.
Điều này chính xác là do các tính chất vật lý cơ bản của kim loại quyết định khả năng hấp thụ bức xạ điện từ của chúng và các kim loại quan trọng trong hàng chục ứng dụng công nghiệp hấp thụ ánh sáng xanh mạnh hơn nhiều so với ánh sáng hồng ngoại. Đặc biệt, đồng hấp thụ ánh sáng xanh gấp 13 lần so với ánh sáng hồng ngoại.
Về bản chất, in 3D kim loại là hàn liên tục ở quy mô nhỏ, với bột kim loại tương đương với chất hàn. Bột kim loại hấp thụ năng lượng laser và tan chảy, kết nối nó với vật liệu lân cận. In 3D bằng laze rất hấp dẫn vì laze đặc biệt phù hợp cho một số ứng dụng - khả năng cung cấp năng lượng linh hoạt và không tiếp xúc đến các vị trí chính xác.
Các kim loại có độ phản chiếu cao như đồng, vàng và hợp kim nhôm đặt ra 2 thách thức đối với việc in 3D bằng tia laser hồng ngoại:
Thứ nhất, khi nấu chảy bột kim loại bằng tia laser hồng ngoại cường độ cao, các hạt bột nhỏ hơn sẽ bị bay hơi với số lượng lớn, điều này đòi hỏi sự tái lắng đọng có kiểm soát của các hạt đã bay hơi;
Thứ hai, nếu sử dụng tia laser vòng, rất nhiều năng lượng sẽ bị lãng phí khi làm nóng bột trước khi chiếu tia laser.
Bởi vì tia laser ánh sáng xanh được hầu hết các kim loại hấp thụ nên chúng cần ít năng lượng hơn để đạt được vùng nóng chảy có kiểm soát và giảm thiểu sự hóa hơi. Do đó, in 3D bằng laser ánh sáng xanh có thể in các bộ phận kim loại dày đặc hơn ở mật độ năng lượng thấp hơn so với laser hồng ngoại.
Mới năm ngoái, nhà sản xuất máy in 3D Essentium và chuyên gia laser công nghiệp NUBURU đã công bố hợp tác để phát triển máy in 3D kim loại dựa trên laser xanh mới và đợt giao hàng đầu tiên đã được thực hiện vào tháng 6 năm nay. Thiết bị mới này được thiết kế để cho phép sản xuất các bộ phận kim loại cấp công nghiệp có độ phân giải cao, năng suất cao và sẽ được phát triển theo thỏa thuận “nhiều năm trị giá hàng triệu đô la”. Theo các đối tác, hệ thống này sẽ phù hợp với nhiều ngành công nghiệp then chốt, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ và quốc phòng.
Đổi mới và đột phá
Năm 2017, tia laser xanh đầu tiên phù hợp với mục đích công nghiệp đã được ra mắt. Nó sớm chứng tỏ mình là sự phù hợp duy nhất cho việc xử lý vật liệu.
Sự tăng trưởng liên tục về mật độ năng lượng mà laser ánh sáng xanh có thể đạt được đã dẫn đến sự tăng trưởng tương ứng về phạm vi ứng dụng mà chúng có thể xử lý và các phạm vi này đã mở rộng từ điện tử tiêu dùng đến sản xuất pin, vận tải điện tử và hơn thế nữa, với mỗi không gian ứng dụng này tận dụng các đặc tính vật lý cơ bản của ánh sáng xanh và các đặc điểm thiết kế của tia laser để mang lại mức năng suất chưa từng có.
Nhìn chung, việc sử dụng laser ánh sáng xanh được thúc đẩy bởi 2 đặc điểm chính: các đặc tính vật lý cơ bản của sự hấp thụ và thiết kế của laser mang lại mật độ năng lượng cao.
Sự tập trung ngày càng tăng vào năng lượng sạch đang thúc đẩy việc sản xuất pin lithium-ion để lưu trữ năng lượng di động mật độ cao.
Quá trình xử lý công nghiệp vật liệu đồng kim loại đặc biệt quan trọng để làm cho pin lithium-ion có thể tiếp cận được hoàn toàn. Tuy nhiên, tất cả các vật liệu dẫn điện tốt cũng truyền nhiệt, cùng với tính phản xạ cao của đồng, gây khó khăn cho việc cung cấp đủ năng lượng để hòa tan đồng một cách có kiểm soát.
Chính những thách thức như thế này đã khiến Blue Laser trở nên nổi bật trong các ứng dụng xử lý vật liệu công nghiệp.
Kể từ khi được giới thiệu vào năm 2017, các thông số kỹ thuật của laser công nghiệp ánh sáng xanh cũng đã nhanh chóng được cải thiện, với các số liệu chính như công suất và độ sáng laser tăng nhanh để mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng. Laser ánh sáng xanh ban đầu chủ yếu được sử dụng trong sản xuất pin và nhiều tiến bộ công nghệ đã cho phép tích hợp laser ánh sáng xanh với hệ thống quét công nghiệp để cải thiện chất lượng và hiệu quả xử lý laser, từ đó thúc đẩy các ứng dụng điện tử tiêu dùng. Ngược lại, các ứng dụng này đã thúc đẩy sự phát triển của các quy trình kết nối các bộ phận của xe điện và việc sử dụng chúng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và y tế.
Là nhà cung cấp giải pháp quang học hàng đầu trong ngành, Emmaus OSRAM đã và đang đóng vai trò “sáng lập” và “thúc đẩy” sự phát triển của tia laser xanh. “Lấy laser xanh công suất cao làm ví dụ, chúng tôi đã cho ra mắt hai gói sản phẩm laser xanh (TO56 và TO90) (như trong hình trên), với công suất quang từ 2W đến 5W, tất cả đều là những gói được hàn kín. với mức độ tin cậy cao nhất trong ngành", Zheng Yunqiang giới thiệu.
Gói TO56, PLPT5 447KA, là lựa chọn tối ưu cho các sản phẩm có công suất trung bình. Nó có khẩu độ phát sáng rất nhỏ chỉ 15μm, mang lại hiệu suất chùm tia hạng nhất và lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu ghép nối với ống dẫn sóng quang, sợi quang hoặc mật độ công suất quang cao.
Gói TO90, PLPT9 450LB_E, là sản phẩm có mật độ công suất quang cao với công suất quang tối đa lên đến 5W, mang lại hiệu suất và khả năng chịu nhiệt tốt nhất, bao gồm cả khả năng bảo vệ ESD, đồng thời thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp (phi ô tô) có mật độ công suất quang cao.
Trong khi đó, sự hợp tác giữa Emmaus OSRAM và thượng nguồn và hạ nguồn của chuỗi ngành chưa bao giờ dừng lại.
Tháng 12 năm ngoái, Convergent Photonics, một nhà sản xuất mô-đun laser, đã phát triển các mô-đun laser mới nhất dựa trên điốt laser xanh 445nm mới của Emmaus OSRAM trong các gói CoS, rất phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp công suất cao và ứng dụng y tế công suất trung bình.
Đầu năm nay vào tháng 1, Crytur, nhà sản xuất giải pháp quang học và thiết bị quang học hàng đầu thế giới, đã thông báo rằng mô-đun laser MonaLIGHT mới nhất của họ dựa trên điốt laser xanh PLPT9 450LB{1}}E của Emmaus Osram.
Mô-đun này được cho là có khả năng mang lại cường độ ánh sáng cực đại mà công nghệ LED lên tới 7,000cd không thể đạt được, với hiệu suất chuyển đổi quang điện ít nhất là 80lm/W ở quang thông 1.100lm.
Sự hợp tác và đổi mới như vậy đang mở rộng cùng với bối cảnh ứng dụng của tia laser xanh.
