લેસર પ્રોસેસિંગ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સોલ્યુશન

લેસર પ્રોસેસિંગ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સોલ્યુશન
ના નિર્ધારણલેસર પ્રોસેસિંગઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સોલ્યુશન ચોક્કસ એપ્લિકેશન દૃશ્ય પર આધાર રાખે છે. વિવિધ દૃશ્યો ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ માટે વિવિધ ઉકેલો તરફ દોરી જાય છે. ચોક્કસ એપ્લિકેશનો માટે ચોક્કસ વિશ્લેષણ જરૂરી છે. ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવી છે:

વિચારવાનો માર્ગ છે: નક્કર પ્રક્રિયા લક્ષ્યો -લેસરલાક્ષણિકતાઓ - ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સ્કીમ ડિઝાઇન - અંતિમ ધ્યેય પ્રાપ્તિ. નીચે આપેલા ઘણા જુદા જુદા એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો છે:
1. ચોકસાઇ માઇક્રો-પ્રોસેસિંગ ક્ષેત્ર (માર્કિંગ, એચિંગ, ડ્રિલિંગ, ચોક્કસ કટીંગ, વગેરે) ચોકસાઇ માઇક્રો-પ્રોસેસિંગ ક્ષેત્રમાં સામાન્ય લાક્ષણિક પ્રક્રિયાઓ ધાતુઓ, સિરામિક્સ અને કાચ જેવી સામગ્રી પર માઇક્રો-મેટ્રિક પ્રક્રિયા છે, જેમ કે મોબાઇલ ફોન માટે લોગો માર્કિંગ, મેડિકલ સ્ટેન્ટ, ગેસ ફ્યુઅલ ઇન્જેક્શન નોઝલ માટે માઇક્રો છિદ્રો, વગેરે. પ્રક્રિયા પ્રક્રિયામાં મુખ્ય આવશ્યકતા છે: પ્રથમ, તે અત્યંત નાના કેન્દ્રિત પ્રકાશ સ્થળો, અત્યંત ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા અને સૌથી નાના થર્મલ પ્રભાવ ઝોન, વગેરેને પૂર્ણ કરે છે. ઉપરોક્ત એપ્લિકેશનો અને આવશ્યકતાઓ માટે, પસંદગી અને ડિઝાઇનલેસર પ્રકાશ સ્ત્રોતોઅને અન્ય ઘટકો હાથ ધરવામાં આવે છે.
a. લેસર પસંદગી: પસંદગીનું અલ્ટ્રાવાયોલેટ/લીલો સોલિડ લેસર (નેનોસેકન્ડ) અથવા અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર (પીકોસેકન્ડ, ફેમટોસેકન્ડ) મુખ્યત્વે બે કારણોસર છે. એક એ છે કે તરંગલંબાઇ કેન્દ્રિત પ્રકાશ સ્થાનના પ્રમાણસર હોય છે, અને સામાન્ય રીતે ટૂંકી તરંગલંબાઇ પસંદ કરવામાં આવે છે. બીજું એ છે કે પીકોસેકન્ડ/ફેમટોસેકન્ડ પલ્સમાં "કોલ્ડ પ્રોસેસિંગ" લાક્ષણિકતા હોય છે, અને ઉર્જા થર્મલ ડિફ્યુઝન પહેલાં પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે, જેનાથી કોલ્ડ પ્રોસેસિંગ પ્રાપ્ત થાય છે. સામાન્ય રીતે, અવકાશી પ્રકાશ આઉટપુટ સાથે લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોત પસંદ કરવામાં આવે છે, જેમાં બીમ ગુણવત્તા પરિબળ M2 સામાન્ય રીતે 1.1 કરતા ઓછો હોય છે, અને શ્રેષ્ઠ બીમ ગુણવત્તા હોય છે.
b. બીમ એક્સપાન્ડિંગ સિસ્ટમ અને કોલિમેટીંગ સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે વેરિયેબલ મેગ્નિફિકેશન બીમ એક્સપાન્ડિંગ લેન્સ (2X - 5X) નો ઉપયોગ કરે છે, જે બીમ વ્યાસને શક્ય તેટલો વધારવાનો પ્રયાસ કરે છે. બીમ વ્યાસ કેન્દ્રિત પ્રકાશ સ્થળના વ્યસ્ત પ્રમાણસર હોય છે, અને સામાન્ય રીતે ગેલિલિયન બીમ એક્સપાન્ડિંગ આર્કિટેક્ચરનો ઉપયોગ થાય છે.
c. ફોકસિંગ સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-પ્રદર્શનવાળા F-થીટા લેન્સ (સ્કેનિંગ માટે) અથવા ટેલિસેન્ટ્રિક ફોકસિંગ લેન્સનો ઉપયોગ કરે છે. ફોકલ લંબાઈ ફોકસ્ડ લાઇટ સ્પોટના પ્રમાણસર હોય છે, અને સામાન્ય રીતે ટૂંકા ફોકલ ફીલ્ડ લેન્સ (જેમ કે f = 50mm, 100mm) નો ઉપયોગ થાય છે. આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે: સામાન્ય રીતે, ફીલ્ડ લેન્સ બહુ-તત્વ લેન્સ જૂથ (લેન્સની સંખ્યા ≥ 3) નો ઉપયોગ કરે છે, જે મોટા દૃશ્ય ક્ષેત્ર, મોટા છિદ્ર અને ઓછા વિચલન સૂચકાંકો પ્રાપ્ત કરી શકે છે. અહીં બધા ઓપ્ટિકલ લેન્સને લેસરના નુકસાન થ્રેશોલ્ડને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.
d. કોએક્સિયલ મોનિટરિંગ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ: ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમમાં, કોએક્સિયલ વિઝન (CMOS) સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે પ્રોસેસિંગ પ્રક્રિયાના ચોક્કસ સ્થાન અને રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ માટે સંકલિત કરવામાં આવે છે.
2. મેક્રો-મટીરિયલ પ્રોસેસિંગ મેક્રો-મટીરિયલ પ્રોસેસિંગના લાક્ષણિક એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં ઓટોમોટિવ શીટ મટીરિયલ્સનું કટિંગ, શિપ બોડી સ્ટીલ પ્લેટ્સનું વેલ્ડિંગ અને બેટરી હાઉસિંગ શેલ્સનું વેલ્ડિંગ શામેલ છે. આ પ્રક્રિયાઓમાં ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ ઘૂંસપેંઠ ક્ષમતા, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને પ્રક્રિયા સ્થિરતાની જરૂર પડે છે.
3. લેસર એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (3D પ્રિન્ટિંગ) અને ક્લેડીંગ લેસર એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (3D પ્રિન્ટિંગ) અને ક્લેડીંગ એપ્લિકેશન્સમાં સામાન્ય રીતે નીચેની લાક્ષણિક પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે: એરોસ્પેસ કોમ્પ્લેક્સ મેટલ પ્રિન્ટિંગ, એન્જિન બ્લેડ રિપેર, વગેરે.
મુખ્ય ઘટકોની પસંદગી નીચે મુજબ છે:
a. લેસર પસંદગી: સામાન્ય રીતે,ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ફાઇબર લેસરોપસંદ કરવામાં આવે છે, જેની શક્તિ સામાન્ય રીતે 500W થી વધુ હોય છે.
b. બીમ શેપિંગ: આ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમને ફ્લેટ-ટોપ લાઇટ આઉટપુટ કરવાની જરૂર છે, તેથી બીમ શેપિંગ એ મુખ્ય ટેકનોલોજી છે, અને તે ડિફ્રેક્ટિવ ઓપ્ટિકલ તત્વોનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
c. ફોકસિંગ સિસ્ટમ: 3D પ્રિન્ટિંગ ક્ષેત્રમાં મિરર્સ અને ડાયનેમિક ફોકસિંગ એ મૂળભૂત આવશ્યકતાઓ છે. તે જ સમયે, સ્કેનિંગ લેન્સને ધાર અને કેન્દ્ર પ્રક્રિયામાં સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઑબ્જેક્ટ-સાઇડ ટેલિસેન્ટ્રિક ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.