Лазерне буріння - це технологія лазерної обробки через високу щільність потужності, коротке перебування (нижче лазерного різання) імпульсного джерела тепла. Формування діафрагми може бути реалізовано одним імпульсом або багатоімпульсом. У порівнянні з традиційною механічною буровою машиною, електрохімічним та технологічним бурінням EDM, лазерне буріння є більш економічною технологією буріння, коли глибина обробки невелика. Хоча лазерне джерело тепла на основі ріжучої конструкції також може використовуватися для буріння, ефективніше використовувати лазерне джерело тепла, засноване на конструкції буріння. У той же час, цей потужний, повторюваний імпульсний лазер може досягти лазерного різання, обробивши ряд тісно пов'язаних отворів. Взагалі діаметр лазерного свердління зазвичай 0,07 5 - 1. 5 мм. (0,003-0. 060 дюйма).
Свердловина, що готується лазером, є чистою і супроводжується невеликою кількістю шару переробки, тобто розплавлений метал може прилягати до внутрішньої стінки замкової щілини в процесі буріння. Коли потрібна велика діафрагма, для отримання необхідної діафрагми необхідна технологія буріння лазерного променя в режимі різання. У процесі буріння спочатку використовуйте режим буріння, щоб підготувати отвори достатнього розміру, щоб наступний процес різання починався звідси. У процесі буріння або проникання потрібен повторюваний імпульсний лазерний промінь з високою піковою потужністю, який поєднується з високим тиском повітря. Після проникнення заготовки лазерний промінь можна розрізати, зменшуючи пікову потужність або навіть перетворюючись на режим без імпульсів.
Твердотільний лазер має коротку довжину хвилі і може досягати високої інтенсивності імпульсного виходу, тому він більше підходить для лазерного свердління, таких як Nd: YAG лазер, Nd: скло лазер і Nd: лазерний лазер. У інженерних програмах лазерне буріння металевих матеріалів зазвичай реалізується лазером Nd: YAG. CO 2 лазери часто використовуються для відкриття отворів у неметалічних матеріалах, таких як кераміка, композити, пластмаса або гума.
Лазерне свердління металевих матеріалів потребує імпульсного лазера, а щільність фокусування пучка повинна бути вище 10 ^ 5 Вт / мм ^ 2 (6. {{{ 4}} ш / в. ^ 2 × 10 ^ 7 ш / в. ^ 2). У процесі різання сфокусований промінь потрапляє на поверхню матеріалу, матеріал плавиться і випаровується, а розплавлений і випарований метал викинеться, утворюючи таким чином отвори на заготівлі. Взагалі кажучи, глибина лазерного отвору в 6 перевищує діаметр отвору. Для лазерного свердління деталей товстих стін може знадобитися кілька імпульсів, щоб досягти повного проникнення матеріалів. Технологія лазерного буріння дозволяє досягти максимум 2 5 свердління матеріалу.
Зосередження уваги на лазерному промені
У режимі лазерного буріння необхідно використовувати лінзу короткої фокусної відстані, щоб сфокусувати промінь максимальної потужності імпульсного лазера на пляму діаметром 0. 6 мм для досягнення щільності потужності, необхідної для буріння.
Невисока розбіжність лазерного променя може бути досягнута спеціальним лазерним резонатором. У процесі буріння лазерний промінь з низькою розбіжністю змінює поширення відбиття робочого променя, покращуючи тим самим якість і глибину свердління. Діаметр променя можна регулювати шляхом зміни діафрагми фокусуючого пристрою. Тому діафрагму можна використовувати для поліпшення щільності енергії та розподілу інтенсивності фокусованого променя. Ці принципи мають певне опорне значення для застосування лазерного буріння.
Переваги технології лазерного буріння
Лазерне свердління має більшість переваг лазерного різання. Коли необхідний діаметр отвору менше 0. 5 мм (0. 020 дюйм), особливо вигідним є лазерне буріння. Крім того, при бурінні в місцях, де звичайні інструменти не можуть потрапити, потрібен лише певний кут між світловим пучком та поверхнею матеріалу для досягнення буріння лазерного пучка, що дозволяє уникнути виникнення ударів та руйнування, спричинених структурними перешкодами під час обробки.
Іншими перевагами лазерного буріння є:
Короткий час відкриття
Сильна пристосованість до автоматизації
Він може бути використаний для обробки матеріалів, які важко відкривають отвори
У порівнянні з механічним відкриттям, між процесом відкривання та заготовкою немає механічного зносу