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,... Cùng tham khảo bài giảng gia công tia laser dưới đây để nắm kiến thức về gia công và phương pháp gia công bằng tia laser.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Gia công tia Laser
- 1.1. 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..
- 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;
Lịch 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
- Đặc điểm của laser
Công suất (cường độ) của nguồn bức xạ bằng ánh sáng
rất mạnh.
Độ đơn sắc cao
Kích thước chùm tia nhỏ, có hướng tập trung và có tính
hội tụ cao
Tần số ổn định
Bước 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.
- 2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy gia công laser
- Ví dụ về quá trình hình thành laser hồng ngọc
1. Trạng thái ban đầu
4. Các photons chạy dọc thanh hồng
ngọc và kích hoạt nhiều nguyên tử
khác phát ra photon
2. Nguồn sáng kích hoạt các
nguyên tử trong thanh hồng ngọc
5. Luồng photon có công suất cao
thoát qua gương phản xạ kém hơn tạo
thành chùm tia laser
3. Một số nguyên tử phát ra photon
- Tập 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.
- 3. Phạm vi ứng dụng
Trong gia công
1. Cắt bằng laser
2. Khoan
3. Hàn bằng laser
4. Khắc
Trong xử lý vật liệu
1. Nhiệt luyện bề mặt
2. Phủ bề mặt
3. Tạo mẫu nhanh
- 3.1. Cắt bằng laser
- ĐẶC ĐIỂM CẮT BẰNG LASER
Rãnh cắt hẹp; sắc cạnh; độ chính xác cao
Có thể cắt theo đường thẳng hay đường cong bất
kỳ
Mép cắt sạch đẹp, không cần gia công phụ thêm
Đây là quá trình cắt không tiếp xúc
Có năng suất cao
Có thể cơ khí hoá và tự động hoá
Chiều dày cắt 10 - 20 mm
- Sơ 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 cắt
- Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình
cắt
Thông số thiết bị cắt
Công nghệ cắt
- Thông số thiết bị cắt
Ảnh hưởng của công suất máy đến
chiều sâu lỗ cắt
Phụ thuộc đường kính đầu mỏ cắt đến vận
tốc cắt
- Công nghệ cắt
vận tốc cắt phụ thuộc chiều
dày
tiết diện rãnh cắt phụ thuộc vào tốc độ cắt
- Công nghệ cắt
phụ thuộc vào khí thổi
- nguyên lý máy khoan laser
- Đặc điểm
Laser 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 khoan
- Sơ đồ nguyên lý hàn bằng laser HÀN