इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी जर्नल

लेजर रीमेल्टिंग द्वारा ऑप्टिकल टूलींग की सतह संरचना

एवगेनी वी बोरदाचेव,

समस्या का विवरण: ऑप्टिकल लाइटिंग और रोशनी उत्पादों और घटकों का कार्यात्मक प्रदर्शन सख्त सतह गुणवत्ता और रूप ज्यामिति सटीकता के साथ टूलींग के लागत प्रभावी निर्माण के लिए उन्नत प्रौद्योगिकियों पर निर्भर करता है। लेजर सामग्री प्रसंस्करण में हाल की प्रगति के परिणामस्वरूप एक उपन्यास अद्वितीय नो-मटेरियल एडिटिव/रिमूवल तकनीक के मूल सिद्धांतों का विकास हुआ है जिसे लेजर रीमेल्टिंग (एसएसएलआरएम) प्रक्रिया द्वारा सतह संरचना के रूप में जाना जाता है [1-3]। एसएसएलआरएम के दौरान, लेजर बीम एक स्थिर गति और समकालिक रूप से नियंत्रित लेजर शक्ति के साथ एक वर्कपीस सतह पर चलती है जबकि वांछित सतह ज्यामिति को लेजर पावर नियंत्रण एल्गोरिदम के एक फ़ंक्शन के रूप में परिभाषित किया जाता है। परिणामस्वरूप, पिघली हुई वर्कपीस सामग्री के पुनर्वितरण और स्थानांतरण के कारण नई सतह ज्यामिति बनती है। यह एक जटिल, अत्यधिक गैर-रैखिक थर्मो-डायनामिक प्रक्रिया है जहाँ सामग्री का तेजी से पिघलना, पुनः आवंटन और तेजी से जमना लागू निरंतर तरंग लेजर विकिरण के मापदंडों द्वारा नियंत्रित होता है। इस अध्ययन का उद्देश्य ऑप्टिकल टूलींग अनुप्रयोगों की दिशा में एसएसएलआरएम के प्रारंभिक विकास को आगे बढ़ाना है [4, 5]। कार्यप्रणाली: ऑटोमोटिव रियर लाइटिंग के एक विशिष्ट तत्व के रूप में एक वेज्ड एज-लिट लाइट गाइड (WELLG) को चुना गया था। प्रारंभ में, साइन-आकार वाले WELLG को ऑप्टिकली डिज़ाइन किया गया था, जहाँ इसके ज्यामिति पैरामीटर (जैसे 500 µm की अवधि, 40 µm का आयाम, 2° का वेज एंगल, PMMA प्लास्टिक से बना) को प्रबुद्ध क्षेत्र के >80% को कवर करते हुए >50% की प्रकाश वितरण दक्षता सुनिश्चित करने के लिए पाया गया था। SSLRM प्रक्रिया (चित्र a) का उपयोग करके DIN 1.2343 (AISI H11) टूलिंग स्टील से एक धातु इंसर्ट का निर्माण किया गया था, जिसे कार्यात्मक WELLG प्रोटोटाइप (चित्र c) के रूप में हॉट एम्बॉसिंग द्वारा PMMA प्लास्टिक में दोहराया गया था, और इसके ऑप्टिकल प्रदर्शन का मूल्यांकन किया गया था (चित्र d)। निष्कर्ष: निर्मित टूलिंग इंसर्ट के लिए 498.2±3.8 µm की अवधि और 40.0±2.0 µm का आयाम प्राप्त किया गया था। प्लास्टिक वेलजी प्रोटोटाइप ने प्रकाशित क्षेत्र को पूरी तरह से कवर करते हुए अत्यधिक कुशल प्रकाश वितरण प्रदर्शन का प्रदर्शन किया है। निष्कर्ष और महत्व: यह अध्ययन प्रकाश मार्गदर्शन, वितरण और रोशनी कार्यों और विशेष रूप से ऑटोमोटिव, सौर ऊर्जा और बायोमेडिकल उद्योग के लिए उत्पादों के लिए ऑप्टिकल टूलिंग के कुशल निर्माण के लिए एसएसएलआरएम प्रक्रिया की प्रयोज्यता में उच्च संभावनाओं को प्रदर्शित करता है।