×
ظهور فناوری لیزر الیافی به طور کامل نحوه ی ما را در حکاکی چیزها در محیط های تولید تغییر داده است، عمدتا به این دلیل که این سیستم ها بسیار سریع و دقیق کار می کنند. آنچه که آنها را متمایز می کند، کیفیت عالی پرتو آنهاست که به تولیدکنندگان امکان می دهد تا حکاکی را به سرعت و با دقت روی مواد مختلف انجام دهند، چیزی که اکثر کارخانه ها در زمان کار با ظرفیت کامل به آن نیاز دارند. به عنوان مثال، تولیدکنندگان قطعات خودرو و تولیدکنندگان قطعات الکترونیکی، از زمان انتقال به لیزرهای الیافی بهبودهای چشمگیری را شاهد بوده اند. خطوط تولید اکنون روان تر کار می کنند و زمان چرخه کاری کوتاه تر است، اما همچنان حکاکی های تیز و واضح مورد نیاز برای کنترل کیفیت را فراهم می کنند. بر اساس معیارهای صنعتی، لیزرهای الیافی معمولا زمان پردازش را در مقایسه با روش های قدیمی حکاکی حدود 40 درصد کاهش می دهند، که این امر به طور مستقیم به نتایج بهتر مالی برای کسب و کارهایی که این فناوری را اتخاذ می کنند، منجر می شود.
لیزرهای CO2 در کار با مواد غیرفلزی مانند پلاستیک، چوب و پارچه واقعاً برجسته میشوند. این فناوری اخیراً در حکاکی این مواد بهبودهای چشمگیری داشته است و همین امر باعث شده کسبوکارهای زیادی در صنایع بستهبندی و کار با چوب به آنها متکی باشند. نگاه کنید در کارخانههای واقعی چه اتفاقی میافتد - شرکتها گزارش کاهش ضایعات مواد و حکاکیهای تمیزتری نسبت به روشهای قدیمی را میدهند. کارخانههای بستهبندی که به لیزرهای CO2 منتقل میشوند تنها دنبال کردن روند نیستند؛ بلکه پاسخگوی نیازهای واقعی در زمینه پایداری و صرفهجویی در هزینههای تولید هستند. بسیاری از تولیدکنندگان به دلیل نتایجی که این سیستمها ارائه میدهند به سمت آنها کشیده میشوند که رویکردهای سنتی نمیتوانند چنین نتایجی را فراهم کنند.
لیزرهای UV برای کارهایی که نیاز به جزئیات بسیار کوچک دارند، به خصوص مواردی مانند ساخت تراشههای کامپیوتری یا کار روی میکروالکترونیکها، بسیار خوب عمل میکنند. چیزی که این لیزرها را ارزشمند میکند، توانایی آنها در برش یا علامتگذاری مواد بدون ایجاد آسیب است که در کار با اجزای ظریف اهمیت زیادی دارد. تولیدکنندگان نیمههادی اخیراً تجهیزات بیشتری از لیزر UV خریداری کردهاند، چون به علامتگذاری دقیق نیاز دارند بدون اینکه به مواد آسیب برسد. گزارشهای صنعتی نشان میدهند که تعداد بیشتری از شرکتها در بخشهای مختلف این فناوری را پذیرفتهاند. این روند نشانهای از کند شدن ندارد، زیرا تولیدکنندگان به دنبال راههایی برای دستیابی به نتایج بهتر در مقیاسهای کوچکتر هستند. افرادی که میخواهند گزینههای موجود را ببینند، باید دامنه محصولات موجود از ماشینهای لیزر UV را بررسی کنند.
در فرآیند تولید خودرو، پیگیری قطعات در زمینههای ایمنی و کارایی بسیار مهم است. فناوری لیزر مارکینگ به کارخانهها کمک میکند تا دقیقاً مشخص کنند که هر قطعه در کجا قرار میگیرد، موضوعی که برای رعایت مقررات و مدیریت کنترل کیفی بسیار حیاتی است. شرکتهای بزرگی مانند فورد موتور و چری از سیستمهای لیزر مارکینگ استفاده کردهاند تا قابلیت ردیابی قطعات در خطوط تولید را بهبود بخشند. با استفاده از لیزر، تولیدکنندگان قادرند هر قطعه تولیدی را به وضوح علامتگذاری کنند و اطمینان حاصل کنند که تمامی استانداردهای سختگیرانه صنعتی که توسط سازمانهایی مانند ISO تعیین شدهاند، رعایت شده است. برخی از تحقیقات نشان میدهند که کارخانههایی که به سیستمهای لیزر مارکینگ منتقل شدهاند، به طور متوسط 30 درصد بهبود در کیفیت کلی قطعات را شاهد هستند. این نوع بهبود نشاندهنده اثربخشی بسیار زیاد این روش در اجرای بهتر عملیات و رعایت قوانین و مقررات است.
درک اینکه مقررات چه میگویند درباره نحوهی علامتگذاری دستگاههای پزشکی فقط مهم نیست، بلکه ضروری است تا بتوانیم مقررات را رعایت کنیم و از بیماران محافظت کنیم. فناوری علامتگذاری لیزری مطمئن میشود که هر قطعهای، چه درونتنی (ایمپلنت) و چه ابزارهای جراحی، اطلاعات کوچک اما حیاتی را بهصورت دائمی روی خود داشته باشند. هدف اصلی این است که بتوانیم ردپای هر دستگاهی را داشته باشیم و مطمئن شویم که تمامی تجهیزات با استانداردهای سختگیرانهی بهداشت و درمان هماهنگ هستند. شرکتهای بزرگ داروسازی و پزشکی مانند مدترونیک (Medtronic) و جانسون اند جانسون (J&J) به شدت به علامتگذاری لیزری اتکا میکنند، چون میدانند که اشتباهاتی در جریان عملها رخ میدهد اگر تجهیزات بهدرستی شناسایی نشوند. دادههای واقعی نشان میدهند که این علامتهای لیزری واقعاً کمک میکنند تا ردیابی دستگاهها بهتر از روشهای دیگر انجام شود، وارد شدن محصولات جعلی به گردش را کاهش دهند و ایمنی کلی در بیمارستانها و مراکز درمانی را افزایش دهند.
ردیابی اجزای منفرد از طریق سریالسازی در تولید الکترونیک به یک ضرورت تبدیل شده است. هر قطعه بوسیله سیستمهای لیزری که حکاکیهای دوامدار و دقیقی را بر روی سطوحی به اندازه یک ناخن ایجاد میکنند، دارای شناسه منحصر به فرد خود میشود. شرکتهای بزرگ فناوری مانند سامسونگ و اینتل چندین سال پیش شروع به اجرای این روشها کردند تا کنترل خود را بر روی اطمینان کیفیت در خطوط تولید تقویت کنند. چه چیزی باعث ارزشمندی این رویکرد شده است؟ این روش مانع از ورود محصولات جعلی به زنجیره تأمین میشود. برخی مطالعات نشان میدهند که در شرکتهایی که به حکاکی لیزری منتقل شدهاند، نرخ جعل حدود 40 درصد کاهش یافته است. فراتر از جلوگیری از کلاهبرداری، داشتن راههای مطمئن برای ردیابی هر قطعه به منظور حفظ اصالت محصولات و حفاظت از آن نامهای تجاری ارزشمند که همه ما از قفسههای فروشگاهها میشناسیم، اهمیت بسزایی دارد.
حکاکی نانو زمانی اهمیت زیادی پیدا میکند که جزئیات بسیار ظریف مورد نیاز باشد، مثل بیوسنسورها یا آن کانالهای خیلی کوچک در دستگاههای میکروفلویدیک. عامل ارزشمند بودن این روش در صنایع مختلف امروزه چیست؟ خب، این روش به تولیدکنندگان این امکان را میدهد تا علائم بسیار دقیق را مستقیماً روی سطوح کوچک حک کنند، کاری که بدون این سطح از کنترل روی مواد در مقیاس میکروسکوپی تقریباً غیرممکن است. شرکتها اخیراً شروع به استفاده از سیستمهای لیزری قابل حمل در عملیات خود کردهاند، که به این معنی است که میتوانند حکاکی نانو را در هر نقطهای که لازم باشد انجام دهند، بجای اینکه قطعات را بین تسهیلات مختلف جابجا کنند. شاهد افزایش تقاضا برای این سیستمهای کمحجم در بازارهای تخصصی هستیم که در آنها محدودیت فضا بیشترین اهمیت را دارد. صنایعی که از تولید دستگاههای پزشکی تا تولید نیمههادی را دربر میگیرد، همگی به دنبال داشتن انعطافپذیری بهتر در حالی که دقت بسیار بالا را در تمام خط تولید خود حفظ کنند.
سیستمهای لیزری با حککاری با سرعت بالا بازی را برای تولیدکنندگان تغییر دادهاند. برخی مدلها میتوانند با سرعتی حدود 5000 میلیمتر در ثانیه حک کنند، که در مقایسه با تجهیزات قدیمیتر زمان تولید را بهطور چشمگیری کاهش میدهد. کارخانهها نتایج واقعی از این فناوری مشاهده میکنند. خطوط تولید روانتر کار میکنند، چون قطعات بسیار سریعتر حک میشوند، بنابراین محصولات سریعتر از سراسر کارخانه حرکت میکنند. مطالعات نشان میدهند که شرکتهایی که این سیستمهای سریع را اتخاذ میکنند، اغلب تولید خود را 30 درصد یا بیشتر افزایش میدهند. این موضوع در بازارهای امروزی بسیار مهم است که مشتریان میخواهند اقلام با سرعت و هزینه کم تولید شوند. از کارخانههای خودرو تا تولیدکنندگان دستگاههای پزشکی، کسبوکارهای بسیاری در بخشهای مختلف دریافتهاند که سرمایهگذاری در لیزرهای با سرعت بالا، بازده بسیار خوبی از نظر کیفیت و کمیت محصولات تکمیلشده دارد.
در بسیاری از صنایع، توانایی برش دقیق انواع مواد به شدت اهمیت پیدا کرده است، چیزی که باعث شده تکنولوژی برش لیزری به طور مداوم بهتر شود. امروزه، بیشتر ماشینهای لیزری مدرن قادرند با موادی از جمله فلزات و پلاستیکها کار کنند و ما این دستگاهها را در همه جا از کارخانههای خودرو سازی تا تولید قطعات هواپیما و حتی در ساخت قطعات الکترونیکی بسیار کوچک میبینیم. به عنوان مثال، یک کارخانه موفق به بهینهسازی خط تولید خود شده است، به گونهای که برشهای پیچیدهای که قبلاً با روشهای سنتی زمان زیادی میبردند، اکنون با استفاده از لیزر انجام میشوند. بر اساس تحقیقات بازار، این تغییر رو به افزایش به سمت کار با مواد مختلف نیز در حال رشد است. با توجه به اینکه شرکتها به دنبال راههایی برای تولید طرحهای پیچیدهتر به شکل کارآمد هستند، سیستمهای لیزری همچنان خود را در بسیاری از بخشها که دقت بیشترین اهمیت را دارد، ارزشمند نشان میدهند.
فناوری لیزر به طور واقعی فرآیند مارکزنی فلزی را به سطح دیگری ارتقا داده است، به خصوص در کار با موادی مانند فولاد ضدزنگ و تیتانیوم. چه چیزی این پیشرفت را به قدری مهم کرده است؟ خب، تولیدکنندگان اکنون قادرند مارکهای دائمی بر روی قطعات ایجاد کنند که تمامی استانداردها و مقررات را رعایت میکنند. مارکزنی روی فولاد ضدزنگ بیشتر مربوط به ظاهر و خوانایی طولانیمدت است، در حالی که مارکزنی تیتانیوم بیشتر در مواجهه با شرایط سخت محیطی اهمیت دارد. به همین دلیل است که این فناوری به طور گسترده در صنایعی مانند تولید هواپیما و دستگاههای پزشکی دیده میشود که قطعات آنها باید در برابر خوردگی و دماهای بالا مقاومت کنند. شرکتهای هوافضا به عنوان مثال، به شدت به مارکزنی لیزری متکی هستند، چرا که قطعات فلزی آنها باید در شرایط شدید دما و فشار به خوبی عمل کنند. بررسی پیادهسازیهای واقعی نشان میدهد که چقدر فلزات مارکخورده با لیزر مقاوم هستند و این همان دلیل است که امروزه بسیاری از صنایع مختلف این روش را ترجیح میدهند.
کار کردن با پلاستیکها و پلیمرها برای ایجاد علامتگذاری مشکلات واقعی زیادی را به همراه دارد، بیشتر به این دلیل که این مواد تمایل دارند در معرض گرما تاببردار شوند. فناوری جدیدی ظهور کرده است که به طور مستقیم با این مشکل مبارزه میکند و روشهایی را ایجاد کرده است که میزان استفاده از گرما را کاهش میدهند در حالی که دقت لازم برای کار با کیفیت را حفظ میکنند. به عنوان مثال در بخش خودرو، تولیدکنندگان نیاز دارند تا قطعات را علامتگذاری کنند بدون اینکه شکل اولیه آنها دچار تغییر یا آسیب شود، کاری که قبلاً تقریباً غیرممکن بوده است. شرکتهایی که به این سیستمهای جدید علامتگذاری منتقل شدهاند، کاهش قابل توجهی در میزان ضایعات خود را مشاهده کردهاند، که به معنی کاهش هدررفت پول و دستیابی به پایداری بهتر در کل است. بررسی اعداد واقعی از کارخانههایی که این تغییر را انجام دادهاند نشان میدهد که حدود 30 درصد کاهش در تولید محصولات معیوب وجود داشته است، چیزی که توضیح میدهد چرا فروشگاهها و کارخانههای بیشتری در حال حاضر به سیستمهای علامتگذاری لیزری برای مواد پلاستیکی و پلیمری روی آوردهاند.
حکاکی شیشه با ورود لیزرها کمی تغییر کرده است، عمدتاً به این دلیل که لیزرها مشکل ترکهایی را که روشهای سنتی را دنبال میکردند، حل میکنند. با فناوری جدید لیزر، ما میتوانیم نشانههایی روی شیشه ایجاد کنیم بدون اینکه هیچ گونه شکستگی ایجاد شود، چیزی که در ساخت قطعات تزئینی زیبا یا تابلوهای ایمنی مهم بسیار اهمیت دارد. ما این فناوری را در همه جا از جمله در ظروف شیشهای سفارشی که در فروشگاههای لوکس فروخته میشوند تا تابلوهای هشداردهنده بزرگی که در فرودگاهها و ایستگاههای قطار آویزان هستند، به کار گرفته میشوند. مطالعات هم پیشرفت واقعی را نشان میدهند، به طوری که شیشههای حکاکی شده با لیزر ظاهر بهتری دارند و در عین حال عملکرد بهتری نسبت به نسخههای قدیمیتر دارند. بهبودها به این معنی است که تولیدکنندگان محصولاتی را به دست میآورند که ظاهر خوبی دارند و هنوز هم تمام آزمونهای سخت ایمنی را در بخشهای مختلفی مانند مراکز بهداشتی و کارخانهها پشت سر میگذارند که ارتباط واضح از طریق نمایشگرهای تابلویی در آنها بسیار حیاتی است.
در این روزها، تأثیر هوش مصنوعی بر روی مارکینگ لیزری بسیار سریع در حال افزایش است و چیزها را بسیار دقیقتر و کارآمدتر کرده است، بخاطر تمام این پردازش دادههای در زمان واقعی. وقتی شرکتها از این فناوری مارکینگ خودکار استفاده میکنند، مارکهای فوقالعاده دقیقی به دست میآورند که واقعاً خودشان را بر اساس نوع مادهای که با آن کار میکنند تنظیم میکنند. به عنوان مثال، در تولید خودرو یا حتی در تولید تجهیزات پزشکی که قرار دادن مارک صحیح از نظر ایمنی بسیار مهم است. کل این حوزه شاهد پیشرفتهای بسیار خوبی در این روزها بوده است. و اگر به آینده نگاه کنیم؟ خب، بیشتر کارشناسان فکر میکنند که هوش مصنوعی به مرور زمان وارد زمینههای جدیدتری خواهد شد. آنچه قبلاً فقط حک ساده بود، ممکن است به زودی چیزی بسیار هوشمندانهتر و کارآمدتر از آنچه که کسی در روزهای اولیه فناوری لیزر فکرش را میکرد، تبدیل شود.
در روزهای اخیر، تولید با یک تغییر واقعی به سمت راهکارهای سبز همراه بوده است و تکنولوژی لیزر مارکینگ به عنوان یکی از بهترین روشها برای کاهش ضایعات برجسته شده است. از آنجایی که لیزرها در فرآیند مارکینگ به طور مستقیم با مواد تماس ندارند، در مقایسه با روشهای سنتی، ضایعات بسیار کمتری تولید میشود. بسیاری از کارخانهها به این روش تغییر کردهاند و گزارش استفاده کمتر از مواد شیمیایی و مواد اولیه را دارند. به عنوان مثال، تولیدکنندگان قطعات خودرو، هزینههای خود را برای قطعات تعویضی و همچنین هزینههای نگهداری کاهش دادهاند و خطوط تولید آنها نیز روانتر کار میکنند. شرکتهایی که در این نوع تکنولوژی پایدار سرمایهگذاری میکنند، اغلب متوجه میشوند که از نظر مالی و اعتباری نسبت به رقبا پیش هستند و همچنین کاری خوب برای سیاره زمین انجام میدهند بدون اینکه هزینههای سنگینی را متحمل شوند.
صنعت 4.0 نشاندهنده تغییر عمدهای در نحوه کارکرد تولید در سطح امروز است، بهگونهای که در واقع کارخانههای هوشمند را ایجاد میکند که در آن فناوریهای مختلف با هم همکاری میکنند تا عملیات تولید بهصورت بهتری انجام شود. به عنوان مثال، فناوری لیزر مارکینگ بسیار دقیق و خودکار است، که بهخوبی با نیازهای این کارخانههای هوشمند تطبیق دارد. در سراسر جهان، شرکتها شروع به پیادهسازی این نوع سیستمها کردهاند و بهبودهای واقعی در سرعت تولید و کاهش اشتباهات را شاهد هستند. هرچند که اتوماسیون در حال گسترش در بخشهای مختلف تولید است، اما هنوز همه شرکتها این کار را انجام ندادهاند. با این حال، کارشناسان انتظار دارند که کارخانههایی که از راهکارهای لیزر مارکینگ استفاده میکنند، در سالهای آینده به رشد خود ادامه دهند و فصل جدیدی را در صنعت بهعنوان یک کل آغاز کنند.