Home CNC Các thông số công nghệ gia công chùm laser

Các thông số công nghệ gia công chùm laser

179
0

Khả năng gia công lỗ bằng tia laser tuỳ thuộc vào khả năng hấp thụ của vật liệu được bao nhiêu lượng ánh sáng và nhiệt độ cần thiết để làm bốc hơi vật liệu. Độ cứng cũng như những tính chất kim loại học không có ý nghĩa gì. Nhưng khả năng dẫn nhiệt của vật liệu lại có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng gia công, có thể gia công một cách dễ dàng lỗ khá sâu trong thép không rỉ, còn với đồng thì rất khó gia công, thậm chí chỉ có thể khoan với độ sâu nhất định, hơn nữa thì không được. Đó là vì đồng dẫn đi nhanh lượng nhiệt sinh ra từ năng lượng được hấp thụ vào, và do đó không thể đạt đến nhiệt độ bốc hơi trước khi năng lượng lớn của tia laser phân phôi vào kim loại.

Quá trình gia công bằng tia laser có thể tách làm 2 pha :

+ Ánh sáng laser bóc lớp bề mặt có khả năng phản chiếu

lớn.

+ Sau đó vật liệu màu gần đen hấp thụ năng lượng của chùm tia laserế

Trong giai đoạn sau quá trình phát nóng tăng lên rất mạnh và nhiệt độ toả ra mọi hướng từ lỗ khoan. Từ đó có thể thấy rằng đường kính của lỗ sẽ lớn hơn đường kính của tia laser, sự khác biệt càng lớn nếu thời gian chiếu tia laser càng dàiế

Năng lượng cần thiết để bốc đi lớp bề mặt trên cùng phụ thuộc vào loại vật liệu. Vật liệu nào có khả năng phản chiếu tốt, nhiệt độ sôi cao, tỉ trọng lớn, tỉ nhiệt lớn, thì lớp bề mặt khó bị bốc đi. Cần phải điều chỉnh chính xác năng lượng của chùm tia laser để có thể khoan một lỗ có kích thước đã cho. Tuỳ thuộc vào tốc độ cung cấp năng lượng, mà quá trình nung nóng, nóng chảy hoặc bốc hơi có thể diễn ra hay không. Quá trình điều chỉnh này thông thường được diễn ra bằng cách thay đỗi thời gian xung của tia laser.

cnl

Biến thiên của năng lượng và thời gian xung có thể biểu thị bằng một tập hợp đường cong phù hợp với các đặc tính nhiệt của vật liệu.

Rất cần thiết phải nhấn mạnh rằng ánh sáng laser là một phương thức duy nhất để truyền dẫn năng lượng đi với mật độ năng lượng lớn. Có thể xâm nhập vào chân không, gar, hoặc lên bề mặt của chi tiết đã được cấy trong bất kì vật liệu trong suốt nào nhờ có khả năng điều chỉnh tiêu cự của tia sáng rất chính xác mà có thể gia công rất chính xác, ngay cả trên bề mặt bị bao bọc bởi một cầu trong suốt đã được hàn kín.

Năng lượng được tích luỹ trong nguồn phát có thể tối đa là 6000W giây (joule) và đỉnh cao của công suất là 5000 w. Máy có thể cứ một giây thì phát ra tia chớp, chứa đựng năng lượng 10 Wgiây(joule). Ở trên mặt bàn thao tác, chùm tia có thể tiết diện tròn hoặc chữ nhật dài. Có thể điều chỉnh đường kính của điểm chấm sáng hoặc bề rộng của rãnh từ , chiều dài rãnh tối đa là 15mm.

Nhờ ưu điểm là tập trung nhiệt độ rất cao tại một điểm nào đó (8000°C) với bán kính điểm cần chiếu có thể đạt tới 0,05 mm cho nến ở liên xô từ năm 1964 đã sản xuất hàng loạt các thiết bị laser công nghiệp SU-1, và K3 để hàn các công tác trong các linh kiện bán dẫn (transistor, diod, các đầu cặp nhiệt điện). Nhất là dùng thiết bị laser SU-1 để điều chỉnh trị số danh định của các điện trở trong công nghiệp sản xuất vi mạch đã làm tăng năng suất lao động lên đến 10-12 lần và chất lượng sản phẩm cũng được nâng cao rõ rệt.

Đối với thiết bị laser hồng ngọc như K-3M, IL-2M, IL- 20M, cho năng lượng bức xạ đến 30 Joule, thời gian kéo dài xung điều chỉnh trong các mức 1, 3, 5, 7 ms. Tần sô” của xung là 12 xung/ phút, thiết bị này có bộ suy giảm năng lượng ánh sáng ở lối ra từ 2, 10, 25 đến 50 lần. Đường kính tia sáng hội tụ tối thiểu là 0,05 mm có thể hàn các chân vi mạch điện tử và hàn các kim loại khó nóng chảy có chiều dài 0,05mm.

Ngoài ra bảng 5.10 cho ta biết một số loại laser khác.

Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất cắt và chất lượng vết cắt là công suất bức xạ laze, chiều dày vật cắt, vận tốc cắt và thời gian tác dụng. Chiều dày tối đa đối với thép thường là 6mm, thép gỉ :3mm, phi kim loại :10mm.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here