เทคโนโลยีการเจาะด้วยเลเซอร์ความแม่นยำสูงและการใช้งานทางอุตสาหกรรม-

การเจาะด้วยเลเซอร์เป็น-กระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำสูงซึ่งใช้-กำลัง-ความหนาแน่นสูง ซึ่งเป็นพลังงานเลเซอร์แบบพัลส์เพื่อหลอมและทำให้วัสดุกลายเป็นไอ ทำให้เกิดรูที่แม่นยำ ด้วยการส่งพลังงานความร้อนเข้มข้นในช่วงเวลาพัลส์ที่สั้นมาก การเจาะด้วยเลเซอร์จึงสามารถกำจัดวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยมีผลกระทบต่อความร้อนน้อยที่สุด

เมื่อเปรียบเทียบกับการเจาะเชิงกลแบบดั้งเดิม การใช้เครื่องปล่อยประจุไฟฟ้า (EDM) และวิธีการทางเคมีไฟฟ้า การเจาะด้วยเลเซอร์เป็นโซลูชันที่คุ้มค่า{0}}สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูขนาดเล็กที่ตื้น- เส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะด้วยเลเซอร์ทั่วไป-มีตั้งแต่ 0.075 มม. ถึง 1.5 มม. (0.003 ถึง 0.060 นิ้ว)

สำหรับการผลิตที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษและ-คุณสมบัติระดับจุลภาคที่ต่ำกว่า-ระดับมิลลิเมตร เทคนิคเหล่านี้จะถูกรวมเข้ากับขั้นสูงอย่างกว้างขวางอุปกรณ์การประมวลผลเลเซอร์ที่มีความแม่นยำระดับไมโครและนาโน.

ในระหว่างกระบวนการเจาะ พัลส์เลเซอร์กำลังสูง-สูงสุด-กำลังสูง-รวมกับ-ก๊าซช่วยแรงดันสูง-กระทบกับพื้นผิวของวัสดุ วัสดุเฉพาะที่จะละลายและระเหยอย่างรวดเร็ว และโลหะหลอมเหลวจะถูกขับออกมาโดยแก๊สช่วย ทำให้เกิดรูที่สะอาด

• อัตราส่วนภาพ:รูเจาะด้วยเลเซอร์-มาตรฐานจะได้อัตราส่วนภาพ (ความลึก-ถึง-เส้นผ่านศูนย์กลาง) ประมาณ 6:1
• การเจาะส่วนหนา-:สำหรับส่วนประกอบที่มีความหนามากขึ้น จะใช้เทคนิค-พัลส์หลายจุด ระบบเลเซอร์ขั้นสูงสามารถเจาะวัสดุที่มีความหนาสูงสุด 25 มม.
• การเปลี่ยนจากการเจาะไปสู่การตัด:เมื่อต้องการช่องรับแสงที่ใหญ่ขึ้น เลเซอร์จะทำงานก่อนในโหมดการเจาะเพื่อสร้างรูนำ จากนั้นจึงสลับไปที่โหมดการตัด (มักจะลดกำลังสูงสุดหรือเปลี่ยนเป็นคลื่นต่อเนื่อง) เพื่อสร้างโปรไฟล์รูปทรงของรู
• คุณภาพของรูและเลเยอร์การหล่อใหม่:การเจาะด้วยเลเซอร์ทำให้เกิดการเจาะรูที่แม่นยำโดยมีชั้นหล่อใหม่น้อยที่สุด (ฟิล์มบางของโลหะหลอมเหลวที่แข็งตัวแล้วบนผนังด้านใน)

การเลือกแหล่งกำเนิดเลเซอร์ขึ้นอยู่กับวัสดุชิ้นงานเป็นหลัก:

• เลเซอร์โซลิด- (Nd:YAG, Nd:Glass, Ruby):เลเซอร์โซลิด-สถานะ-โดยเฉพาะเลเซอร์ Nd:YAG- มีลักษณะเฉพาะด้วยความยาวคลื่นที่สั้นกว่าและกำลังไฟฟ้าสูงสุดสูง ถือเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการเจาะโลหะและโลหะผสม
• เลเซอร์CO₂:เลเซอร์ CO₂ ใช้งานได้ในช่วงความยาวคลื่นที่ยาวกว่า เจาะวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ-ได้ดีเยี่ยม รวมถึงเซรามิก วัสดุผสม โพลีเมอร์ และยาง

เมื่อคุณภาพของผนังรู-และเลเยอร์การหล่อใหม่ตัดสินใจว่าผ่านหรือล้มเหลว ความกว้างของพัลส์จะกลายเป็นตัวแปรชี้ขาด -femtosecond เทียบกับคุณภาพการเจาะนาโนวินาทีแสดงให้เห็นความแตกต่างบนชิ้นงานที่เหมือนกัน

เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของพลังงานที่จำเป็น-โดยทั่วไปแล้วเกิน 10⁵ W/mm² - การตั้งค่าออปติคัลจะต้องได้รับการกำหนดค่าอย่างแม่นยำ:

• เลนส์ทางยาวโฟกัสสั้น:เลนส์ทางยาวโฟกัสสั้นจะรวมลำแสงไปยังจุดที่มีขนาดเล็กเพียง 0.6 มม. (หรือเล็กกว่า) เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของพลังงานให้สูงสุด
• เครื่องสะท้อนเสียงความแตกต่างต่ำ:เครื่องสะท้อนเสียงเลเซอร์แบบพิเศษจะสร้างลำแสงไดเวอร์เจนซ์ต่ำ- ซึ่งช่วยปรับปรุงการแพร่กระจายของลำแสง ความลึกของรู และคุณภาพของเทเปอร์
• การควบคุมรูรับแสง:การปรับรูรับแสงช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานปรับแต่งการกระจายพลังงานและโปรไฟล์ความเข้มสำหรับรูปทรงรูเจาะเฉพาะได้

นอกเหนือจากการแบ่งปันคุณประโยชน์ทั่วไปของการประมวลผลด้วยเลเซอร์แล้ว การเจาะด้วยเลเซอร์ยังมอบข้อได้เปรียบในการผลิตที่แตกต่างกัน:

• เครื่องจักรกลที่ไม่ใช่-แบบสัมผัส:ขจัดความเครียดทางกล การสึกหรอของเครื่องมือ และการแตกหักของดอกสว่าน
• การเจาะแบบเข้ามุมและเจาะยาก-ถึง-:ช่วยให้เข้าถึงเส้น-ของ-การมองเห็นได้ในมุมเอียง ทำให้สามารถสร้างรูในรูปทรงภายในที่แคบโดยไม่มีการรบกวนทางกล
• ประสิทธิภาพที่เหนือกว่า:ให้รอบเวลาที่รวดเร็วกว่าวิธีการทางกลหรือ EDM ทั่วไปอย่างมาก
• วัสดุเครื่องจักร-ยาก:เจาะซุปเปอร์อัลลอย โลหะชุบแข็ง เซรามิก และวัสดุที่เปราะได้อย่างง่ายดาย
• การบูรณาการระบบอัตโนมัติอย่างราบรื่น:บูรณาการเข้ากับระบบ CNC หลายแกนและสายการผลิตแบบหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย