برش لیزری برای تابش پرتو لیزر بر روی ماده ای است که قرار است برش داده شود، به طوری که مواد گرم می شوند، ذوب می شوند و تبخیر می شوند و از گاز پرفشار برای دمیدن مواد مذاب استفاده می شود تا سوراخ ایجاد شود و سپس پرتو به سمت جلو حرکت می کند. مواد، و سوراخ به طور مداوم یک شکاف را تشکیل می دهد.
تکنولوژی عمومی برش حرارتی، به جز موارد معدودی که می تواند از لبه صفحه شروع شود، اکثر آنها نیاز به سوراخ کوچکی در صفحه دارند و سپس برش از سوراخ کوچک شروع می شود.
اصل پرفوراسیون لیزری
اصل اساسی سوراخ کردن لیزر این است: هنگامی که یک پرتو لیزر با انرژی معین بر روی سطح یک صفحه فلزی تابش میکند، علاوه بر انعکاس بخشی، انرژی جذب شده توسط فلز، فلز را ذوب میکند و حوضچه مذابی از فلز را تشکیل میدهد. . سرعت جذب فلز مذاب نسبت به سطح فلز افزایش می یابد، یعنی می تواند انرژی بیشتری را برای تسریع ذوب فلز جذب کند. در این زمان، کنترل صحیح انرژی و فشار گاز می تواند فلز مذاب را در حوضچه مذاب حذف کند و به طور مداوم حوضچه مذاب را عمیق تر کند تا فلز نفوذ کند.
در کاربردهای عملی، سوراخ کردن معمولاً به دو روش تقسیم میشود: سوراخکاری پالسی و سوراخسازی انفجاری.
سوراخ شدن نبض
اصل سوراخ شدن پالس استفاده از لیزر پالس با توان بالا و سیکل کار کم برای تابش صفحه مورد نظر است، به طوری که مقدار کمی از مواد ذوب یا تبخیر شده و تحت اثر ترکیبی ضربه مداوم و کمکی تخلیه شود. گاز به قطر سوراخ شده و به تدریج در صفحه نفوذ می کند.
زمان تابش لیزر متناوب است و میانگین انرژی مصرفی نسبتاً کم است، بنابراین گرمای جذب شده توسط کل مواد پردازش شده نسبتاً کم است. گرمای باقیمانده در اطراف سوراخ تاثیر کمتری دارد و باقی مانده در محل سوراخ نیز کمتر است. سوراخ هایی که به این صورت سوراخ می شوند نیز منظم تر و سایز کوچک تری دارند و اساسا تاثیری در برش اولیه ندارند.
فرآیند در شکل زیر نشان داده شده است: پس از تابش پرتو لیزر بر روی قطعه کار، ابتدا سطح ماده گرم می شود، همانطور که در (A) نشان داده شده است. همانطور که گرما به تدریج نفوذ می کند، در سوراخ شدن نقش دارد، یعنی (B) ~ (C) ~ (D) تا نفوذ نهایی نشان داده شده در (E). کل فرآیند سوراخ کردن یکباره کامل نمی شود، بلکه به طور مداوم و تدریجی در حال پیشرفت است، به تدریج نفوذ می کند تا نفوذ. بنابراین، زمان سوراخ شدن این روش نسبتا طولانی است. با این حال، سوراخ حاصل کوچکتر است و تأثیر حرارتی کمتری بر ناحیه اطراف دارد.
سوراخ شدن انفجار
اصل سوراخ کردن انفجار: یک پرتو لیزر موج پیوسته با انرژی معین بر روی جسم مورد پردازش تابش می کند، به طوری که مقدار زیادی انرژی جذب می کند و ذوب می شود و گودالی ایجاد می کند و سپس گاز کمکی مواد مذاب را خارج می کند. یک سوراخ برای رسیدن به هدف نفوذ سریع تشکیل دهید.
به دلیل تابش مداوم لیزر، روزنه سوراخ انفجار بزرگتر و پاشش شدیدتر است که برای برش با نیازهای دقت بالا مناسب نیست.
کل فرآیند در شکل بالا نشان داده شده است: فوکوس بالای سطح ماده تنظیم شده است و دیافراگم سوراخ افزایش می یابد تا سریع گرم شود. اگرچه این روش سوراخ کردن مقدار زیادی فلز مذاب و کندوپاش را به سطح مواد پردازش شده تولید می کند، اما می تواند زمان سوراخ شدن را تا حد زیادی کاهش دهد.
اثرات واقعی دو روش سوراخکاری در شکل زیر نشان داده شده است. در اغلب موارد، کیفیت سوراخ پالس بهتر از سوراخ انفجاری است.
