Foraj cu laser este o tehnologie de prelucrare cu laser prin densitate mare de putere, de ședere scurtă (mai mică decât tăierea cu laser) sursa de căldură puls. Formarea deschiderii poate fi realizată printr-un singur puls sau multi-puls. În comparație cu mașina tradițională de foraj mecanic, tehnologia de foraj electrochimică și EDM, forajul cu laser este o tehnologie de foraj mai economică atunci când adâncimea de prelucrare este superficială. Deși sursa de căldură cu laser bazat pe design de tăiere poate fi, de asemenea, utilizat pentru foraj, este mai eficient de a utiliza sursa de căldură cu laser bazate pe design de foraj. În același timp, acest laser cu puls repetabil, de mare putere, poate realiza tăierea cu laser prin procesarea unei serii de găuri strâns conectate. În general vorbind, diametrul de foraj cu laser este, în general, 0.075-1.5mm. (0.003-0.060 in.).
Gaura cheii preparată cu laser este curată și însoțită de o cantitate mică de strat reformat, adică metalul topit poate adera la peretele interior al găurii cheii în timpul procesului de foraj. Atunci când este necesară o deschidere mare, tehnologia de găurire cu fascicul laser în modul de tăiere este necesară pentru a obține diafragma necesară. În procesul de foraj, utilizați mai întâi modul de foraj pentru a pregăti găuri de dimensiuni suficiente, astfel încât procesul de tăiere ulterioară începe de aici. În procesul de foraj sau penetrante, este necesară o rază laser cu puls repetitiv cu putere de vârf ridicată, care este combinată cu presiune ridicată a aerului. După ce piesa de prelucrat este penetrată, fasciculul laser poate fi tăiat prin reducerea puterii de vârf sau chiar prin schimbarea într-un mod fără puls.
Laserul solid are o lungime de undă scurtă și poate atinge o putere pulsde mare intensitate, astfel încât este mai potrivit pentru foraj cu laser, ar fi Nd: YAG laser, Nd: laser de sticlă, și Nd: laser rubin. În aplicațiile de inginerie, forajul cu laser al materialelor metalice este de obicei realizat de nd: YAG laser. Laserele co2 sunt adesea folosite pentru a deschide găuri în materiale nemetalice, ar fi ceramică, compozite, materiale plastice sau cauciuc.
De foraj cu laser de materiale metalice are nevoie de puls cu laser, și densitatea de putere de focalizare a fasciculului ar trebui să fie de mai sus 10 ^ 5 W / mm ^ 2 (6.5 w / in. ^ 2 × 10 ^ 7 w / în^ 2). În procesul de tăiere, fasciculul focalizat lovește suprafața materialului, materialul se topește și se volatilizează, iar metalul topit și evaporat va fi ejectat, formând astfel găuri pe piesa de prelucrat. În general vorbind, adâncimea găurii laser este de 6 ori diametrul găurii. Pentru găurirea cu laser a componentelor groase de perete, poate fi nevoie de mai multe impulsuri pentru a obține penetrarea completă a materialelor. Tehnologia de foraj cu laser poate atinge un maxim de 25 mm grosime de foraj material.
Concentrându-se pe fasciculul laser
În modul de găurire cu laser, este necesar să se utilizeze un obiectiv de lungime focală scurtă pentru a focaliza fasciculul de putere de vârf al laserului pulsat la un loc cu un diametru de 0,6 mm pentru a obține densitatea de putere necesară pentru găurire.
Divergența scăzută a fasciculului laser poate fi realizată de un rezonator laser special. În procesul de foraj, fasciculul laser cu divergență scăzută modifică propagarea reflexiei fasciculului de lucru, îmbunătățind astfel calitatea și adâncimea forării. Diametrul fasciculului poate fi controlat prin schimbarea deschiderii dispozitivului de focalizare. Prin urmare, deschiderea poate fi utilizată pentru a îmbunătăți densitatea energetică și distribuția intensității fasciculului focalizat. Aceste principii au o anumită semnificație de referință pentru aplicarea forajelor cu laser.
Avantajele tehnologiei de foraj cu laser
Foraj cu laser are cele mai multe dintre avantajele de tăiere cu laser. În cazul în care diametrul necesar gaura este mai mică de 0.5mm (0.020 inch), de foraj cu laser este deosebit de avantajoasă. În plus, atunci când forați în zone în care uneltele convenționale nu pot intra, este necesar doar un anumit unghi între fasciculul de lumină și suprafața materialului pentru a obține forarea fasciculului laser, evitând în mod eficient apariția evenimentelor de impact și fracturi cauzate de interferențele structurale în timpul prelucrării.
Alte avantaje ale forajului cu laser sunt după urmează:
Timp scurt de deschidere
Adaptabilitate puternică la automatizare
Acesta poate fi utilizat pentru prelucrarea materialelor dificil de a deschide găuri
Comparativ cu deschiderea mecanică, nu există uzură mecanică între procesul de deschidere și piesa de prelucrat