सिरेमिक वेल्ड करने के लिए लेजर


एक टीम कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के नेतृत्व में इंजीनियरों की संख्या सैन डिएगो ने लेज़रों का उपयोग करके एक नई सिरेमिक वेल्डिंग तकनीक विकसित की है जो ऐसे स्मार्ट फोन बनाने में मदद कर सकती है जो खरोंच या टूटते नहीं हैं, धातु मुक्त पेसमेकर और अंतरिक्ष और अन्य कठोर वातावरण के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स। यह हाल ही में “विज्ञान” में प्रकाशित हुआ है।

इंटरफ़ेस के साथ सिरेमिक सामग्री को पिघलाने और उन्हें एक साथ फ्यूज करने के लिए तकनीक एक अल्ट्राफास्ट स्पंदित लेजर का उपयोग करती है। प्रक्रिया को परिवेशी परिस्थितियों में किया जा सकता है और 50 वाट से कम लेजर शक्ति का उपयोग करता है। काम का नेतृत्व करने वाले यूसी सैन डिएगो के एक प्रोफेसर जेवियर ई। गैरे बताते हैं कि सिरेमिक को एक साथ वेल्ड करना चुनौतीपूर्ण है क्योंकि उन्हें पिघलने के लिए अत्यधिक उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

सिरेमिक सामग्री बहुत रुचि की है क्योंकि वे जैव-संगत, अत्यंत कठोर और चकनाचूर-प्रतिरोधी हैं, जो उन्हें बायोमेडिकल प्रत्यारोपण और इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सुरक्षात्मक आवरण के लिए आदर्श बनाते हैं। “अभी सिरेमिक के अंदर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को घेरने या सील करने का कोई तरीका नहीं है क्योंकि आपको पूरी असेंबली को एक भट्टी में रखना होगा, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स जल जाएगा,” गारे ने कहा। समस्या को हल करने के लिए, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय रिवरसाइड के गारे, गुइलेर्मो एगुइलर और उनके सहयोगियों ने “अल्ट्राफास्ट स्पंदित लेजर वेल्डिंग” का उपयोग किया, जहां दो सिरेमिक भागों के बीच इंटरफेस के साथ लघु लेजर दालों की एक श्रृंखला का लक्ष्य है ताकि गर्मी केवल इंटरफ़ेस पर निर्मित हो और स्थानीयकृत पिघलने का कारण बनता है।

इसे प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं को लेजर मापदंडों (एक्सपोजर समय, लेजर दालों की संख्या और दालों की अवधि) और सिरेमिक सामग्री की पारदर्शिता को अनुकूलित करना था। सही संयोजन के साथ, लेजर ऊर्जा को सिरेमिक से मजबूती से जोड़ा गया, जिससे कमरे के तापमान पर वेल्ड बनाया जा सके। “ऊर्जा पर ध्यान केंद्रित करके जहां हम इसे चाहते हैं, हम पूरे सिरेमिक में तापमान ढाल स्थापित करने से बचते हैं, इसलिए हम तापमान-संवेदनशील सामग्री को नुकसान पहुंचाए बिना उन्हें घेर सकते हैं,” गारे ने कहा।

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