Лазерное сверление - это технология лазерной обработки с высокой плотностью мощности, кратковременным (ниже лазерной резки) импульсным источником тепла. Формирование апертуры может осуществляться одним импульсом или несколькими импульсами. По сравнению с традиционной механической буровой машиной, электрохимической и EDM-технологией, лазерное сверление является более экономичной технологией бурения, когда глубина обработки мала. Хотя лазерный источник тепла, основанный на конструкции резания, также можно использовать для сверления, более эффективно использовать лазерный источник тепла, основанный на конструкции бурения. В то же время этот мощный, повторяющийся импульсный лазер может выполнять лазерную резку, обрабатывая ряд тесно связанных отверстий. Вообще говоря, диаметр лазерного сверления обычно составляет 0,07 5 - 1. 5 мм. (0.003-0. 060 в.).
Замочная скважина, подготовленная лазером, является чистой и сопровождается небольшим количеством восстановленного слоя, то есть расплавленный металл может прилипать к внутренней стенке замочной скважины во время процесса бурения. Когда требуется большая апертура, для получения требуемой апертуры необходима технология сверления лазерным лучом в режиме резания. В процессе сверления сначала используйте режим сверления, чтобы подготовить отверстия достаточного размера, чтобы отсюда начинался последующий процесс резания. В процессе бурения или проникновения необходим импульсный лазерный пучок с высокой пиковой мощностью, который сочетается с высоким давлением воздуха. После проникновения в заготовку лазерный луч можно разрезать, уменьшая пиковую мощность или даже переходя в безимпульсный режим.
Твердотельный лазер имеет короткую длину волны и может достигать импульса высокой интенсивности, поэтому он больше подходит для лазерного сверления, такого как лазер Nd: YAG, лазер Nd: стекло и лазер Nd: рубин. В инженерных приложениях лазерное сверление металлических материалов обычно осуществляется лазером Nd: YAG. CO 2 лазеры часто используются для открытия отверстий в неметаллических материалах, таких как керамика, композиты, пластик или резина.
Для лазерного сверления металлических материалов требуется импульсный лазер, и плотность мощности фокусировки луча должна быть выше 10 ^ 5 Вт / мм ^ 2 (6. {{ 4}} w / in. ^ 2 × 10 ^ 7 w / in. ^ 2). В процессе резки сфокусированный луч попадает на поверхность материала, материал плавится и улетучивается, а расплавленный и испаренный металл будет выбрасываться, образуя отверстия на заготовке. Вообще говоря, глубина лазерного отверстия в 6 раза больше диаметра отверстия. Для лазерного сверления толстостенных компонентов может потребоваться несколько импульсов для достижения полного проникновения материалов. Технология лазерного сверления позволяет достигать максимальной толщины материала 2 5 мм.
Фокусировка на лазерном луче
В режиме лазерного сверления необходимо использовать объектив с коротким фокусным расстоянием, чтобы сфокусировать луч пиковой мощности импульсного лазера на пятно диаметром 0 6 мм для достижения плотности мощности, необходимой для сверления.
Низкая расходимость лазерного луча может быть достигнута с помощью специального лазерного резонатора. В процессе сверления лазерный луч с низкой расходимостью изменяет распространение отражения рабочего луча, тем самым улучшая качество и глубину сверления. Диаметр луча можно контролировать, меняя апертуру фокусирующего устройства. Следовательно, апертура может использоваться для улучшения плотности энергии и распределения интенсивности сфокусированного луча. Эти принципы имеют определенную справочную значимость для применения лазерного сверления.
Преимущества технологии лазерного бурения
Лазерное сверление имеет большинство преимуществ лазерной резки. Когда требуемый диаметр отверстия составляет менее 0. 5 мм (0. 020 дюймов), лазерное бурение является особенно выгодным. Кроме того, при сверлении в областях, где обычные инструменты не могут войти, требуется только определенный угол между световым лучом и поверхностью материала, чтобы достичь сверления с помощью впуска лазерного луча, эффективно предотвращая возникновение ударов и разрушений, вызванных структурными помехами во время механической обработки.
Другие преимущества лазерного сверления:
Короткое время открытия
Сильная приспособляемость к автоматизации
Может использоваться для сквозной обработки материалов, трудно открываемых отверстий
По сравнению с механическим открытием механический износ между процессом открытия и заготовкой отсутствует