ایک طویل عرصے سے، لیزر ٹیکنالوجی کو ویلڈنگ، کاٹنے اور مارکنگ میں اپنے وسیع استعمال کے لیے جانا جاتا ہے، اور یہ صرف ان دو سالوں میں ہے، لیزر کی صفائی کے بتدریج مقبول ہونے کے ساتھ، لیزر سطح کے علاج کا تصور زیادہ سے زیادہ بن گیا ہے۔ توجہ کا مرکز اور لوگوں کے ذہنوں میں ظاہر ہوا۔ غیر رابطہ انداز میں لیزر پروسیسنگ، اعلی لچک، تیز رفتار، کوئی شور نہیں، چھوٹے گرمی سے متاثرہ زون، سبسٹریٹ کو نقصان کے بغیر، کوئی استعمال کی اشیاء اور ماحولیاتی کم کاربن۔
لیزر سطح کے علاج میں دراصل لیزر کی صفائی کے علاوہ ایپلی کیشنز کی ایک بہت بڑی تعداد ہوتی ہے، جیسے لیزر پالش، لیزر کلیڈنگ، لیزر بجھانا وغیرہ۔ یہ طریقے مادی سطح کی مخصوص طبیعی کیمیکل خصوصیات کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، مثال کے طور پر، سطح کو ہائیڈروفوبک فنکشن میں پروسیس کرنے کے لیے، یا تقریباً 10 مائیکرون کا قطر پیدا کرنے کے لیے لیزر دالیں، صرف چند مائیکرون کی گہرائی چھوٹے دباؤ کے ، کھردری کو بڑھانے کے طریقے کے طور پر، سطح کے آسنجن کو بڑھانا، وغیرہ۔
لیزر کی صفائی کے علاوہ، کیا آپ لیزر سطح کے علاج کی درج ذیل اقسام کو جانتے ہیں؟
لیزر سختی
لیزر ہارڈننگ انتہائی دباؤ والے اور پیچیدہ حصوں کی مشینی کرنے کا ایک حل ہے، جس سے زیادہ پہننے والے پرزے جیسے کیمشافٹ اور موڑنے والے ٹولز کو طویل زندگی کے لیے زیادہ دباؤ کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
یہ کاربن پر مشتمل ورک پیس کی جلد کو پگھلنے والے درجہ حرارت سے تھوڑا نیچے درجہ حرارت پر گرم کرکے کام کرتا ہے (900 - 1400 ڈگری، 40 فیصد شعاعی طاقت جذب ہو جاتی ہے)، تاکہ دھاتی جالی میں کاربن ایٹموں کو دوبارہ ترتیب دیا جائے ( austenitization)، اور پھر لیزر بیم فیڈ کی سمت میں سطح کو مسلسل گرم کرتی ہے، اور لیزر بیم کے ارد گرد کا مواد اتنی تیزی سے ٹھنڈا ہوجاتا ہے جیسے ہی لیزر بیم حرکت کرتی ہے کہ دھات کی جالی اپنی اصل شکل میں واپس نہیں آسکتی ہے، جس کے نتیجے میں مارٹینائٹ پیدا ہوتا ہے۔ کو جنم دیتا ہے اس کے نتیجے میں مارٹینائٹ اور سختی میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔
لیزر سختی سے حاصل ہونے والی کاربن اسٹیل کی بیرونی تہوں کی سختی کی گہرائی عام طور پر 0 ہے۔ روایتی سختی کے طریقوں کے فوائد یہ ہیں:
- ٹارگٹڈ ہیٹ ان پٹ ایک مقامی علاقے تک محدود ہے، جس کے نتیجے میں مشینی کے دوران عملی طور پر کوئی جزو وار پیج نہیں ہوتا ہے۔ دوبارہ کام کے اخراجات کم ہو جاتے ہیں یا مکمل طور پر ختم ہو جاتے ہیں۔
- پیچیدہ جیومیٹریوں اور درست اجزاء پر بھی سخت ہونا، مقامی طور پر محدود فنکشنل سطحوں کے عین مطابق سختی کی اجازت دیتا ہے جنہیں روایتی سخت کرنے کے طریقوں سے سخت نہیں کیا جا سکتا۔
- تحریف کے بغیر. روایتی سختی کے عمل زیادہ توانائی کے ان پٹ اور بجھانے کی وجہ سے بگاڑ پیدا کرتے ہیں، لیکن لیزر سختی کے دوران ہیٹ ان پٹ کو لیزر ٹیکنالوجی اور درجہ حرارت کے کنٹرول کی وجہ سے درست طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ جزو عملی طور پر قدیم رہتا ہے؛
- جزو کی سختی جیومیٹری کو تیزی سے اور "مکھی پر" تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ آپٹکس/پورے سسٹم کو تبدیل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔
لیزر ہیئر کٹنگ
لیزر گراسنگ دھاتی مواد کی سطح میں ترمیم کے عمل میں سے ایک ہے۔ ساخت سازی کے عمل میں، لیزر تکنیکی خصوصیات میں تبدیلیوں کو نشانہ بنانے اور نئے افعال تیار کرنے کے لیے تہوں یا ذیلی جگہوں میں باقاعدگی سے ترتیب شدہ جیومیٹریاں تخلیق کرتا ہے۔ اس عمل میں عام طور پر لیزر ریڈی ایشن کا استعمال شامل ہوتا ہے (عموماً لیزر لائٹ کی چھوٹی دالیں) تاکہ کسی سطح پر ری پروڈیکیبل انداز میں باقاعدگی سے ترتیب دی گئی جیومیٹری تیار کی جا سکے۔ لیزر بیم مواد کو کنٹرول شدہ طریقے سے پگھلاتا ہے اور مناسب عمل کے انتظام کے ذریعے متعین ڈھانچے میں مضبوط ہوتا ہے۔
تصویر
ہائیڈروفوبک سطح کے ڈھانچے، مثال کے طور پر، پانی کو سطح سے بہنے دیتے ہیں۔ الٹرا شارٹ پلسڈ لیزرز کے ساتھ سطحوں پر ذیلی مائیکرون ڈھانچے کی تخلیق اس خاصیت کو محسوس کرنے کی اجازت دیتی ہے اور جو ڈھانچہ بنایا جانا ہے اسے لیزر پیرامیٹرز کو مختلف کرکے درست طریقے سے کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ الٹا اثر، مثلاً ہائیڈرو فیلک سطحیں، بھی محسوس کی جا سکتی ہیں۔
آٹوموٹو پینلز کو پینٹ کرنے کے لیے، پینٹ کی چپکنے والی کو بڑھانے کے لیے شیٹ کی سطح پر یکساں طور پر "مائیکرو پِٹس" کو تقسیم کرنا ضروری ہے۔ ایک پلسڈ لیزر بیم جس میں ہزاروں سے دسیوں ہزار دالیں فی سیکنڈ ہوتی ہیں اور پھر رولز کی سطح پر واقع ایک چھوٹا سا حل پذیر تالاب بناتا ہے جس سے رولز کی سطح پر فوکسنگ پوائنٹ ہوتا ہے، اور ساتھ ہی ساتھ۔ چھوٹے گھلنشیل تالاب پر پھونک مارنا، تاکہ گھلنشیل تالاب میں پگھلا ہوا مواد مخصوص ضروریات کے مطابق حل پذیر تالاب میں زیادہ سے زیادہ جمع ہو جائے۔ آرک کے سائز کے ٹیبز کی تشکیل کے کنارے، یہ چھوٹے ٹیبز اور مائیکرو گڑھے نہ صرف پینٹ کے چپکنے کو بڑھانے کے لیے مواد کی سطح کی کھردری کو بڑھا سکتے ہیں، بلکہ سروس کی زندگی کو بڑھانے کے لیے مواد کی سطح کی سختی کو بھی بہتر بنا سکتے ہیں۔
کچھ خصوصیات لیزر کی ساخت سے پیدا ہوتی ہیں، جیسے رگڑ کی خصوصیات یا کچھ دھاتی مواد کی برقی اور تھرمل چالکتا۔ اس کے علاوہ، لیزر ڈھانچہ ورک پیس کی بانڈنگ طاقت اور سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔
روایتی طریقوں کے مقابلے میں، سطحوں کی لیزر ساخت زیادہ ماحول دوست ہے، جس میں کسی اضافی کھرچنے والے بلاسٹنگ ایجنٹوں یا کیمیکلز کی ضرورت نہیں ہے۔ دوبارہ قابل اور درست، لیزر کنٹرول شدہ ڈھانچے کو حاصل کرتے ہیں جو مائکرون تک درست ہوتے ہیں اور نقل کرنا بہت آسان ہوتا ہے۔ کم دیکھ بھال، لیزرز غیر رابطہ ہیں اور اس لیے تیزی سے پہننے والے مکینیکل ٹولز کے مقابلے میں بالکل پہننے سے پاک ہیں۔ اور پوسٹ پروسیسنگ کی کوئی ضرورت نہیں ہے، جس میں لیزر سے پروسیس شدہ حصے پر کوئی پگھلا یا دیگر مشینی باقیات باقی نہیں رہ جاتے ہیں۔
لیزر فلیئر سطح کا علاج
لیزر ٹیمپرنگ عام طور پر لیزر کلر سرفیسنگ میں استعمال ہوتی ہے، جسے لیزر کلر مارکنگ بھی کہا جاتا ہے۔ اس عمل کا اصول یہ ہے کہ جب لیزر مواد کو گرم کرتا ہے، تو دھات کو مقامی طور پر اس کے پگھلنے کے مقام سے تھوڑا نیچے تک گرم کیا جائے گا، مناسب عمل کے پیرامیٹرز میں، اس وقت، گیٹ کی ساخت بدل جائے گی۔ workpiece کی سطح میں ایک آکسائڈ پرت تشکیل دے گا، روشنی شعاع ریزی میں فلم کی اس پرت، واقعہ روشنی مداخلت تاکہ اس وقت ٹیمپرنگ رنگ کی ایک قسم، رنگین مارکنگ پرت کی ایک پرت کی نسل کی سطح، ساتھ ساتھ مشاہدے کے زاویے کو تبدیل کرنے کی ضرورت کے بغیر، مارکنگ پیٹرن کو مختلف رنگوں سے تبدیل کیا جائے گا۔
ڈراپلیٹ لیزر انتہائی تیز لیزر رنگین سطح کے علاج پر رپورٹ شائع کرتا ہے۔
یہ رنگ درجہ حرارت تقریباً 200 ڈگری تک مستحکم رہتے ہیں۔ زیادہ درجہ حرارت پر، گیٹ کا درجہ حرارت مستحکم ہوتا ہے۔ زیادہ درجہ حرارت پر، گیٹ اپنی اصل حالت میں واپس آجاتا ہے - نشان ختم ہوجاتا ہے۔ سطح کا معیار برقرار رہے گا۔ انسداد جعل سازی کی ایپلی کیشنز میں اعلی درجے کی سیکیورٹی اور ٹریس ایبلٹی۔ الٹرا شارٹ پلسڈ لیزرز کے ساتھ نئی بلیک مارکنگ کے علاوہ، یہ پروڈکٹ مارکنگ کے لیے بھی مثالی طور پر موزوں ہے اور اس طرح UDI کی ہدایت کے مطابق منفرد ٹریس ایبلٹی کے لیے۔
لیزر کلاڈنگ
دھات اور سرمیٹ ہائبرڈ مواد کے لیے ایک اضافی مینوفیکچرنگ کا عمل ہے۔ اس کی مدد سے تھری ڈی جیومیٹریاں بنائی یا تبدیل کی جا سکتی ہیں۔ اس پیداواری طریقہ کو استعمال کرتے ہوئے، لیزر کو مرمت یا کوٹنگ کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایرو اسپیس سیکٹر میں، اضافی مینوفیکچرنگ اس لیے ٹربائن بلیڈ کی مرمت کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
ٹول اور مولڈ بنانے میں، پھٹے یا پھٹے ہوئے کناروں اور شکل والی فنکشنل سطحوں کی مرمت کی جا سکتی ہے، یا مقامی طور پر بکتر بند بھی۔ پہننے اور سنکنرن کو روکنے کے لیے، بیئرنگ لوکیشنز، رولرس یا ہائیڈرولک پرزوں کو انرجی ٹیکنالوجی یا پیٹرو کیمسٹری میں لیپت کیا جاتا ہے۔ اور اضافی مینوفیکچرنگ آٹوموٹو مینوفیکچرنگ میں بھی استعمال ہوتی ہے۔ یہاں متعدد اجزاء کو بہتر بنایا گیا ہے۔
روایتی لیزر میٹل پگھلنے میں، لیزر بیم پہلے مقامی طور پر ورک پیس کو گرم کرتا ہے اور پھر پگھلا ہوا تالاب بناتا ہے۔ اس کے بعد باریک دھاتی پاؤڈر کو لیزر پروسیسنگ ہیڈ کے نوزل سے براہ راست پگھلے ہوئے تالاب میں اسپرے کیا جاتا ہے۔ تیز رفتار لیزر میٹل پگھلنے کے دوران، پاؤڈر کے ذرات کو پہلے ہی تقریباً پگھلنے والے درجہ حرارت پر سبسٹریٹ کی سطح کے اوپر گرم کیا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، پاؤڈر کے ذرات کو پگھلانے کے لیے کم وقت درکار ہوتا ہے۔
اثر: عمل کی رفتار میں نمایاں اضافہ۔ کم تھرمل اثر کی وجہ سے، تیز رفتار لیزر دھات پگھلنے سے ایسے مواد کو کوٹ کرنا بھی ممکن ہو جاتا ہے جو گرمی کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں، جیسے کہ ایلومینیم کے مرکب اور کاسٹ آئرن کے مرکب۔ HS-LMD کے عمل کے ساتھ، 1500 cm²/min تک کی اونچی سطح کی شرح گردشی ہم آہنگی والی سطحوں پر حاصل کی جا سکتی ہے، جبکہ کئی سو میٹر فی منٹ تک فیڈ کی شرح کو حاصل کیا جا سکتا ہے۔
لیزر پاؤڈر لیزر میٹل کلیڈنگ کے ساتھ مہنگے حصوں یا سانچوں کی جلد اور آسانی سے مرمت کی جا سکتی ہے۔ نقصان، بڑا یا چھوٹا، تیزی سے اور تقریباً نشانات کے بغیر ٹھیک کیا جا سکتا ہے۔ ڈیزائن میں تبدیلیاں بھی ممکن ہیں۔ اس سے وقت، توانائی اور مواد کی بچت ہوتی ہے۔ خاص طور پر نکل یا ٹائٹینیم جیسی مہنگی دھاتوں کے لیے یہ کافی فائدہ مند ہے۔ ایپلی کیشنز کی عام مثالیں ٹربائن بلیڈ، مختلف پسٹن، والوز، شافٹ یا مولڈ ہیں۔
لیزر ہیٹ ٹریٹمنٹ
ایک ہی چپ پر ہزاروں چھوٹے لیزر (VCSELs) نصب ہیں۔ ہر ایمیٹر 56 ایسی چپس سے لیس ہوتا ہے، جبکہ ایک ماڈیول کئی ایمیٹرز پر مشتمل ہوتا ہے۔ مستطیل تابکاری کا علاقہ لاکھوں مائیکرو لیزر پر مشتمل ہو سکتا ہے اور کئی کلو واٹ اورکت لیزر پاور آؤٹ پٹ کر سکتا ہے۔
VCSELs ایک بڑے، دشاتمک مستطیل بیم کراس سیکشن کے ذریعہ 100 W/cm² کی تابکاری کی شدت کے ساتھ قریب اورکت بیم تیار کرتے ہیں۔ اصولی طور پر، یہ ٹیکنالوجی ان تمام صنعتی عملوں کے لیے موزوں ہے جن کے لیے انتہائی درست سطح اور درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
لیزر ہیٹ ٹریٹمنٹ ماڈیول خاص طور پر بڑے ایریا ہیٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں جہاں درستگی اور لچک کی ضرورت ہوتی ہے۔ گرم کرنے کے روایتی طریقوں کے مقابلے میں، یہ نیا حرارتی عمل لچک، درستگی اور لاگت کی بچت کی اعلیٰ ڈگری پیش کرتا ہے۔
اس ٹیکنالوجی کا استعمال بیٹری سیلز کے پاؤچز کو سیل کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے، ایلومینیم فوائل کو جھریوں سے روکتا ہے اور اس طرح بیٹری کی سروس لائف کو بڑھاتا ہے۔ اس کو ایپلی کیشنز میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے جیسے کہ سیل فوائلز کو خشک کرنے، تصویر سے متاثر کرنے والے سولر پینلز، اور مخصوص مواد جیسے اسٹیل اور سلیکون ویفرز کے ساتھ گرم کیے جانے والے علاقے کا ٹھیک ٹھیک علاج کرنا۔
لیزر پالش کرنا
لیزر پالش کرنے والی ٹکنالوجی کا طریقہ کار سطح کو تنگ کرنا اور سطح کو زیادہ پگھلانا ہے ، جو سطح کو دوبارہ پگھلانے اور لیزر کی ریملیٹڈ پرت کو دوبارہ مضبوط کرنے پر انحصار کرتا ہے۔ جب کسی دھات کی سطح کو کافی زیادہ توانائی کے ساتھ لیزر کے ذریعے شعاع کیا جاتا ہے، تو سطح کو ایک خاص حد تک دوبارہ پگھلانے، دوبارہ تقسیم کرنے اور ہموار سطحوں کو مضبوطی سے پہلے سطح کے تناؤ اور کشش ثقل کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔
پگھلنے والی پرت کی پوری موٹائی گرت سے چوٹی کی اونچائی سے کم ہے، اس طرح پوری پگھلی ہوئی دھات قریبی گرتوں کو بھرنے کی اجازت دیتی ہے، یہ فلنگ کیپلیری اثر سے چلتی ہے، جبکہ ایک موٹی پگھلنے والی پرت مائع دھات کو باہر کی طرف بہنے پر اکساتی ہے۔ پگھلنے والے تالاب کے مرکز سے، تھرمو-کیپلیری اثر یا مارکونی اثر سے چلایا جاتا ہے، جو اس کی دوبارہ تقسیم کی اجازت دیتا ہے۔
ایپلیکیشن کی مثالیں جیسے کہ سلکان کاربائیڈ سیرامکس، ہلکے وزن کے بڑے ٹیلی سکوپ آپٹکس کے لیے مواد (خاص طور پر بڑے اور پیچیدہ سائز کے آئینے۔) RB-SiC، ایک عام ہائی سختی، پیچیدہ فیز میٹریل کے طور پر، تکنیکی طور پر مشکل ہے سطح کی درستگی کے ساتھ پولش۔ کم کارکردگی. فیمٹوسیکنڈ لیزر کے ذریعے Si پاؤڈر کے ساتھ پری کوٹڈ RB-SiC کی سطح کو تبدیل کرکے، 4.45 nm کی سطح کی کھردری Sq کے ساتھ ایک آپٹیکل سطح صرف 4.5 گھنٹے پالش کرنے کے بعد حاصل کی جا سکتی ہے، جو پالش کرنے کی کارکردگی کو تین گنا سے زیادہ بہتر بناتی ہے۔ براہ راست پیسنے اور پالش. لیزر پالش بھی بڑے پیمانے پر سانچوں، کیموں اور ٹربائن بلیڈوں کو پالش کرنے میں استعمال ہوتی ہے۔
لیزر شاٹ پیننگ
لیزر امپیکٹ پیننگ، جسے لیزر شاٹ پیننگ بھی کہا جاتا ہے، ایک اعلی توانائی کی کثافت، ہائی فوکس، شارٹ پلس لیزر (λ=1053nm) دھاتی حصوں کی سطح کی شعاع ریزی، سطح کی دھات (یا جذب کرنے والی تہہ) ہے۔ پلازما دھماکے کی فوری تشکیل کے عمل کے تحت لیزر کی اعلی طاقت کی کثافت، دھاتی حصوں کی اندرونی منتقلی کی باؤنڈنگ پرت کی باؤنڈنگ پرت پر رکاوٹوں میں جھٹکے کی لہر کا دھماکہ، تاکہ سطح کی تہہ اناج کی ایک موٹی رینج کی سطح پرت کے حصوں میں compressive پلاسٹک اخترتی پیدا کرنے کے لئے بقایا compressive کشیدگی، اناج کی ادائیگی اور دیگر سطح کو مضبوط بنانے کے اثرات حاصل کریں. روایتی مکینیکل شاٹ بلاسٹنگ کے مقابلے میں درج ذیل فوائد ہیں:
- مضبوط سمت بندی: لیزر دھات کی سطح پر ایک کنٹرول شدہ زاویہ پر کام کرتا ہے، اعلی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی، جبکہ مکینیکل پروجیکٹائل اثر زاویہ بے ترتیب ہے؛
- بڑی طاقت: لیزر بلاسٹنگ پلازما پھٹتا ہے جو کئی GPa تک فوری دباؤ سے پیدا ہوتا ہے۔ پاور ڈینسٹی: لیزر امپیکٹ چوٹی پاور کثافت چند سے درجنوں GW/cm2؛
- اچھی سطح کی سالمیت: سطح پر لیزر کا اثر تقریباً کوئی پھٹنے والا اثر نہیں ہوتا ہے، جبکہ مکینیکل شاٹ پیننگ، سطح کی شکل کو نقصان پہنچاتا ہے تاکہ تناؤ کا ارتکاز پیدا ہو۔
زیادہ سے زیادہ کمپریسیو اسٹریس ویلیو کے بعد لیزر کا اثر بہتر ہوتا ہے، سطح کے بقایا کمپریسیو تناؤ میں تقریباً 40 فیصد سے 50 فیصد اضافہ ہوا، ورک پیس کی تھکاوٹ کی زندگی، اعلی درجہ حرارت اور موڑنے والی مولڈنگ کے خلاف مزاحمت اور عددی قدر کے دیگر متعلقہ اشاریوں میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ . فی الحال یہ ہوائی جہاز کی سطح کے علاج، ایرو انجن کی سطح کے علاج اور اسی طرح کے میدان میں لاگو کیا گیا ہے. www.DeepL.com/Translator کے ساتھ ترجمہ (مفت ورژن)
