ماشین کاری با استفاده از لیزرهای فمتوثانیه توسط ناسا

ماشین کاری با استفاده از لیزرهای فمتوثانیه توسط ناسا

تیمی از محققین مرکز فضاپیمای گودارد[1] نشان داده است که برای جوش شیشه به مس، شیشه به شیشه و دریل سوراخ هایی با قطر مو در مواد مختلف و برای کاربردهای فضایی می توان از لیزر فمتوثانیه استفاده کرد.
این تیم تحقیقاتی به سرپرستی رابرت لافون در حال گسترش تحقیقات خود به سمت شیشه های ناشناخته تر مانند یاقوت[2] و زرودور[3] و فلزاتی مانند تیتانیوم، اینوار[4]، کوار[5] و آلومینیوم (موادی که در صنایع فضانوردی بیشتر استفاده می شوند) است. هدف نهایی، جوش قطعات بزرگ تر و اثبات اینکه تکنولوژی لیزر فمتوثانیه در اتصال دریچه ها[6] به بدنه محافظ لیزر و قطعات اپتیکی به مانت های فلزی به طور مؤثر کاربرد دارد.

 

تیم مرکز تحقیقاتی گودارد با هدف حذف اپوکسی های آزاد شده که  اجزای حساس فضاپیما را آلوده می کنند، در حال استفاده از یک لیزر فوق سریع برای اتصال مواد غیر مشابه به یکدیگر است. در این شکل چند نمونه نشان داده شده است (از چپ به راست) سیلیس چسبیده به مس، سیلیس چسبیده به اینوار و یاقوت چسبیده به اینوار.
انرژی لیزر ماده هدف را ذوب نمی کند بلکه آن را بدون گرم شدن مواد اطراف، تبخیر می کند. در نتیجه، تکنسین ها می توانند با استفاده از لیزر به طور دقیق هدف گیری کنند و مواد غیرمشابه ای که بدون استفاده از اپوکسی به هم نمی چسبند، را به هم متصل کنند.
یکی دیگر از کاربردهای مهم لیزر فوق سریع در حوزه میکروماشین کاری است. آقای لافان می گوید: "توانایی حذف حجم های کوچک مواد بدون تخریب مواد اطراف، به ما اجازه ماشین کاری در ابعاد میکروسکوپی را می دهد".
ماشین کاری در ابعاد میکروسکوپی شامل همه چیز است از سوراخ های دریل شده به قطر مو در فلزات (کاربردی که این تیم قبلاً نشان داده است) تا سونش کانال های میکروسکوپی یا موجبرهایی که در مدارهای مجتمع فوتونیکی و فرستنده های لیزری، نور از میان آنها عبور می کند. این موجبرها اجازه می دهند مایعات از میان دستگاه های میکروفلوئیدیک و تراشه های مورد نیاز برای آنالیزهای شیمیایی و ادوات خنک سازی، عبور کنند.   
در ادامه، این تیم قصد دارد مجموعه ای از قابلیت های جوشکاری و میکروماشین کاری را جمع آوری کند. آقای لافان می گوید "ما تلاش خواهیم کرد برای چالش های موجود در مرکز تحقیقاتی گودارد این قابلیت ها را به کار بگیریم. بررسی اولیه ما نشان می دهد که این تکنولوژی برای تعداد زیادی از پروژه های ناسا، قابل کاربرد است."  
برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت www.nasa.gov مراجعه شود. 
Source: https://www.industrial-lasers.com/articles/2018/11/nasa-investigates-femtosecond-laser-machining-for-spaceflight-applications.html
 
 

[1] Goddard
[2] Sapphire
[3] Zerodur
[4] Invar
[5] Kovar
[6] Windows
 
منبع : www.industrial-lasers.com      1398/4/22 11:48