مکانیزم و عملکرد لیزر در صنعت دنیم

مکانیزم و عملکرد لیزر در صنعت دنیم

مکانیزم و عملکرد لیزر در صنعت دنیم

مقدمه:

 تکنولوژی لیزر سالهاست در زمینه نساجی استفاده می شود. استفاده های رایج از لیزر به اصطلاحات زیر تقسیم بندی می شود Laser Marking (فقط سطح پارچه پردازش می شود، محو شدن)، Laser Engraving (کنترل برش به عمق)، Laser Welding (یک ماده مذاب، دو یا چند لایه پارچه را به هم متصل می کند یا جوش می دهد)، Laser Cutting (برش دادن پارچه) که در میان این لیزرها، محو شدن یا طرح اندازی بروی پارچه به وسیله سایه دار کردن پارچه و یا محو شدن رنگ (fading) یک روند خشک و پرطرفدار محسوب می شود و به طور گسترده ای به عنوان جایگزینی برای برخی از فرآیندهای خشک معمولی مانند سند بلستینگ ، سنگ شویی دستی و غیره استفاده می شود که این روش ها به طور بالقوه مضر و زیان آور هستند . بعلاوه آنکه سیستم های لیزر در طراحی مد، طراحی ، برش و اصلاح پارچه استفاده می شود. اما باید به این نکته اشاره داشت Laser Fading با دقت بهتر و بهره وری بالاتر کار می کند، اما همچنین دارای معایبی است.

لیزر

لیزر یک سیستم تک رنگ monochromatic نور از فوتون های منسجم در یک پرتو کم واگرا ایجاد می کند. تمام انتشارات از یک اسیلاتور پایدار با فرکانس یکنواخت تشکیل شده و طول موج مشابهی دارند. عمل لیزر  را می توان با تمرکز نور خورشید از طریق ذره بین مقایسه کرد. بطوریکه نور خورشید متمرکز شده، یک پرتو پر تراکم در حدود ۷.۵ وات در یک منطقه به قطر ۱-۲ میلیمتر ایجاد میکند. لیزر ها معمولا در یک منطقه کوچک به  قطر ۰.۱ میلیمتر و ۷۵W انرژی استفاده می کند. این بدان معنی است که پردازش لیزر ۱۰۰۰ بار پر انرژی تر از نور خورشید است.

تاریخچه تکنولوژی لیزر:

اولین کاربرد لیزر در ماه مه ۱۹۶۰ در یک آزمایشگاه در کالیفرنیا انجام شد  و در اواخر دهه  ۱۹۶۰ شروع به تولید آن کردند.لیزر CO2 که معمولا در صنعت استفاده می شود، در سال ۱۹۶۴ در آزمایشگاه بل در نیوجرسی وتوسط اولین شرکت تجارتیCoherent Incدر دو سال بعد توسعه یافت. این تکنولوژی در ابتدا توسط صنعت خودرو پذیرفته شد، محصولات لیزری ساخته شده در دهه ۱۹۸۰ به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفت.

سیستم های مختلف لیزر با توجه به طول موج های آنها در جدول زیر آورده شده است :

Table 1: Laser systems and their wavelengths.
Table 1: Laser systems and their wavelengths.

یک سیستم حکاکی لیزری به طور کلی شامل:

۱.یک سیستم برای تحویل پرتو؛
۲. بستر کاری که مواد مورد پردازش قرار می گیرد؛

۳.سیستم های استخراج دود؛

۴. یکخانه که سیستم را محاصره می کند.

Fig. 1: Laser Engraving Machine for garments
Fig. 1: Laser Engraving Machine for garments
Fig. 2: Lens of laser Engraving Machine for garments
Fig. 2: Lens of laser Engraving Machine for garments

تخت های کاری سیستم های حکاکی لیزری به سه روش ساخته می شود:.

تخت ممکن است از ساختار لانه زنبوری یا ورق های فلزی (حاوی سوراخ های کوچک) یا میله های فلزی (همچنین شامل سوراخ های کوچک) باشد. این سوراخها به مکنده اجازه عملکرد بهتری را می دهد.

مکانیز رنگ پریدگی یا سایه انداختن با لیزر:

لیزر با ایجاد گرمای زیاد کار می کند.درون منطقه متمرکز شده، مواد شدید در یک منطقه بسیار کوچک در معرض حرارت بسیار زیادی قرار دارند.انرژی لیزری به عنوان گرما جذب می شود و مواد به سرعت گرما می یابند که منجر به تغییر فاز از جامد تا مایع می شود.بعضی از مایع های مذاب سعی می کنند حرکت کنند، که توسط تنش سطحی مایع هدایت می شود.مایعات باقی مانده بسیار سریع، بجوش آمده و باعث آزاد شدن بخارات و قرار گرفتن مکانی بین مایع و گاز می شوند.

Fig. 3 Mechanism of Laser Fading
Fig. 3 Mechanism of Laser Fading

مراحل کار لیزر:

ایجاد الگوی طراحی و توسعه و ویرایش آن توسط نرم افزار ویرایش جهت استفاده در دستگاه لیزر

تبدیل الگوی به مقیاس خاکستری؛ با فرمت bmp (فرمت تصویر بیت مپ).

وارد کردن فایل طراحی به سیستم لیزر

تنظیم پارامترهای زمان و رزولوشن پیکسل

قرار دادن لباس بروی تخته برش لانه زنبوری، شناسایی محل منطقه و انجام حکاکی لیزری بر روی لباس.

مزایای فشرده سازی لیزر:

فشرده سازی لیزر دارای مزایای خاصی است که در زیر آورده شده است:

هر طراحی را می توان در هر مکان ایجاد کرد. همچنین محو کردن درزها، بر روی دکمه های فلزی امکان پذیر است.

فرایندی سریعتر نسبت به فرآیندهای خشک معمولی است.

درصد دقت طراحی بسیار بالاست

مناسب برای طیف گسترده ای از مواد است

کاهش پرزینگی نسبتا کمتری نسبت به سایر روش های مکانیکی دارد

کاهش استحکام بسیار کمتر پارچه نسبت به روش مکانیکی.

دوست دار محیط زیست است.

پساب صفر.

نیازی به هیچ ماده شیمیایی ندارد

نیروی انسانی کمتر مورد نیاز است.

معایب محو شدن لیزر:

 معایب رایج لیزر در زیر آورده شده است:

سرمایه گذاری اولیه بسیار زیاد است، که برای صنایع کوچک و متوسط مشکل است.

اپراتور ماهر مورد نیاز است، که در بعضی شرایط خاص ممکن است یک عیب باشد.

پرتو لیزری و فوم های تولید شده خطرناک هستند.

تعمیر و نگهداری سیستم لیزری ممکن است در بعضی شرایط دشوار باشد.

مقایسه افکت دهی توسط لیزر و افکت دهی دستی و مکانیکی:

Fig 4: Laser Fading
Fig 4: Laser Fading
Fig 5: Laser Destroyed Area Fig 6: Manually Destroyed Area
Fig 5: Laser Destroyed Area Fig 6: Manually Destroyed Area
Fig. 7 Magnified view of laser faded surface and manually brushed surface to compare the hairiness.
Fig. 7 Magnified view of laser faded surface and manually brushed surface to compare the hairiness.

ایمنی لیزر:

سیستم های لیزری با مقررات ایمنی بین المللی (IEC 60825-1) کنترل می شوند. این دسته بندی های لیزر را با توجه به قدرت آنها تعریف می کنند.

لیزرهایی که توان خروجی بیش از ۵۰۰ مگاوات دارند، به عنوان کلاس IV و مقررات ایمنی تعریف می شوند که اطمینان حاصل می کنند که لیزر توسط interlocks کنترل می شود.

فوم هایی که در طول پردازش تولید می شوند نیز ممکن است خطرناک باشند. سیستم های لیزری دارای سیستم های استخراج هستند که گازهای تولید شده را از کابینت ها حذف می کنند. ذرات قبل از اینکه وارد هوای تمیز بشوند،باید  فیلتر شوند.

نتیجه گیری:

علیرغم برخی محدودیت ها، تکنولوژی لیزر به عنوان جایگزینی برای برخی از تکنولوژی های مناسب افکت دادن بروی البسه استفاده می شود.

اگر چه دارای محدودیت سرمایه گذاری اولیه است،اما درجه بالاتر دقت طراحی می تواند مشکل را در بلند مدت جبران کند.

لیزر CO2 برای پردازش البسه جین مورد استفاده قرار میگیرد. هرچند این تکنولوژی دارای معایبی است اما در مقایسه با روش های سنتی مقرون به صرفه تر بوده ، نیازی به مصرف مواد شیمیایی مضر ندارد و زیست سازگار است.

دانلود فیلم

درباره نویسنده

مدیر

وبسایت Textile DB با هدف ارتقا صنعت نساجی وارد عرصه شده است و با بخش های علمی ٬ صنعتی و بازرگانی سعی دارد با فراهم آوردن امکانات لازم شرایط بهتری را برای قشر های مختلف از جمله دانشجویان ٬ اساتید و صنعت گران و فعالین اقتصادی بوجود آورد.

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site is protected by wp-copyrightpro.com