Tìm hiểu Gia công tia laser

GIA CÔNG TIA LASER1. Giới thiệu1.1. Khái niệm: Gia công bằng tia laser là phương pháp sử dụng tia laser để cắt các mẫu chính xác bằng vật liệu kim loại, gốm, giấy, v.v..1.2. Tia laserLịch sử: + Laser hồng ngọc (rắn) được phát minh vào tháng 5/1960 bởi Maiman + Laser uranium được phát minh vào tháng 11/1960. + Laser khí helium-neon được phát minh vào 1961. + Laser bán dẫn và laser CO2 được phát minh vào 1962. + Laser Nd:YAG được phát minh vào 1964 + Laser khí kim loại được phát minh vào 1966 Khái niệm: Laser là loại ánh sáng có tính chất đặc biệt; là loại sóng điện từ nằm trong dãi ánh sáng có thể nhìn thấy được; Đặc điểm của laserCông suất (cường độ) của nguồn bức xạ bằng ánh sáng rất mạnh. Độ đơn sắc caoKích thước chùm tia nhỏ, có hướng tập trung và có tính hội tụ cao Tần số ổn địnhBước sóng ngắn Thường sử dụng laser rắn để gia công kim loại do có công suất lớn, có kết cấu thuận tiện hơn các loại laser khí.2. Nguyên Lý2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy gia công laserVí dụ về quá trình hình thành laser hồng ngọc1. Trạng thái ban đầu2. Nguồn sáng kích hoạt các nguyên tử trong thanh hồng ngọc3. Một số nguyên tử phát ra photon4. Các photons chạy dọc thanh hồng ngọc và kích hoạt nhiều nguyên tử khác phát ra photon5. Luồng photon có công suất cao thoát qua gương phản xạ kém hơn tạo thành chùm tia laserBộ Phận Quang HọcTập trung tia laser vào biên dạng chi tiết để đốt chảy vật liệu.Sau đó luồng khí hỗ trợ thổi đi vật liệu nóng chảy.Trong gia công Cắt bằng laser KhoanHàn bằng laser Khắc Trong xử lý vật liệuNhiệt luyện bề mặtPhủ bề mặtTạo mẫu nhanh3. Phạm vi ứng dụng3.1. Cắt bằng laserRãnh cắt hẹp; sắc cạnh; độ chính xác caoCó thể cắt theo đường thẳng hay đường cong bất kỳMép cắt sạch đẹp, không cần gia công phụ thêmĐây là quá trình cắt không tiếp xúcCó năng suất caoCó thể cơ khí hoá và tự động hoá Chiều dày cắt 10 - 20 mm ĐẶC ĐIỂM CẮT BẰNG LASERSơ đồ phân bố năng lượng khi gia công kim loại 1 . Chùm tia laser; 2 . Vật liệu kim loại; 3 . Vùng bị chùm tia tác động và tạo nên lỗ; 4 . Kim loại nóng chảy; 5 . Chùm tia phản xạ khi gia công; Sơ đồ hình thành mép cắtChế độ cắt vật liệu phi kim loại bằng laserNhân tố ảnh hưởng đến quá trình cắtThông số thiết bị cắtCông nghệ cắtẢnh hưởng của công suất máy đến chiều sâu lỗ cắtThông số thiết bị cắtPhụ thuộc đường kính đầu mỏ cắt đến vận tốc cắtCông nghệ cắtvận tốc cắt phụ thuộc chiều dàytiết diện rãnh cắt phụ thuộc vào tốc độ cắtphụ thuộc vào khí thổiCông nghệ cắtKhoannguyên lý máy khoan laserKhoanĐặc điểmLaser được sử dụng để khoan lỗ nhỏ(2 - 5 µm) Chiều sâu lỗ tương đối sâu (200/1) trên nhiều vật liệu.Độ bóng bề mặt gia công thường đạt cấp 6 - 9.Tuy nhiên lỗ bị côn, độ tròn thấp, đường kính lỗ hạn chế.Hình dạng lỗ khoanKhoanSơ đồ nguyên lý hàn bằng laserHÀNHÀNĐặc điểmCó thể hàn trong bất kỳ môi trường nào mà ánh sáng truyền qua được.Hàn được ở vị trí phức tạpCó thể hàn từ xa.Có thể hàn chi tiết có chiều dày nhỏ, cực nhỏ.Chất lượng cao.HÀNKhắc LaserLà ứng dụng rộng nhất của gia công laser Phù hợp nhiều lĩnh vựcCó thể khắc lên bất kỳ vật liệu nào với hình ảnh, chữ và số phức tạp. Ví dụ khắc laser bán phím bằng nhựaCác ứng dụng khácGia công lớp phủ bề mặt kim loạiNhiệt luyện bề mặtCác ứng dụng khácMột số sản phẩm