در ماشینکاری پرتو لیزری ( LBM) منبع انرژی لیزر است، که انرژی نورانی را در سطح قطعه کار متمرکز می کند . انرژی کاملا متمرکز شده و با چگالی بالا ، بخش هایی از قطعه کار را به شیوه ای کنترل شده ذوب و تبخیر می کند. این فرآیند که نیازی به خلا ندارد برای ماشینکاری انواع مواد فلزی و غیر فلزی استفاده می شود.
انواع لیزها که در عملیات تولید به کار می روند عبارتند از :
- CO2 موج پالیسی یا پیوسته
- YAG : Nd نیودیمیم : سنگ گار نت - آلومینیوم - ایتریم
- Nd : شیشه ای ، یاقوتی
- لیزرهای اکسایمر
شاخص های مهم فیزیکی در LBM عبارتنداز :
- قابلیت انعکاس
- ضریب هدایتی حرارتی سطخ
- گرمای ویژه و گرمای نهان ذوب
- تبخیر قطعه کار
هر چه این کمیت ها کوچکتر باشند ، فرۀیند کارآمدتر است ، سطح حاصل از LBM معمولا خشن است و منطقه گرما دیده دارد. که کاربردهای بحرانی ، باید با این سطح برداشته شود و یا اینکه عملیات حرارتی شود .
عرض راه برش در این فرآیند نیز مانند سایر فرآیند های برشکاری همچون اره کاری ، EDM سیمی و ماشینکاری پرتو الکترونی مهم است.
موارد استفاده پرتو لیزری در ترکیب با جریان های گازی :
پرتو لیزری ممکن است در ترکیب با جریان های گازی ، مانند اکسیژن ، نیتروژن ، یا آرگون (شعله پرتو لیزری ) برای برشکاری مواد ورقی نازک استفاده شوند.
برشکاری لیزری فشار بالا به کمک گاز خنثی ، برای فولاد زنگ نزن و آلومینیوم به کار می رود و لبه برشی عاری از اکسید بر جای می گذارد، که می تواند موجب بهبود قابلیت جوشکاری شود. جریان گاز وظیفه مهم خارج کردن ماده مذاب و تبخیر شده را از سطح قطعه کار بر عهده دارد .
عملیات فرآیند ماشینکاری پرتو لیزری
ماشینکاری پرتو لیزری بیشتر برای مته کاری و برشکاری فلزات مواد غیر فلزی و مواد کامپوزیتی استفاده می شود. طبیعت مواد ساینده کامپوزیتی و تمیزی عملیات ، ماشینکاری پرتو لیزری را به جایگزین مناسبی برای روش های ماشیتکاری سنتی تبدیل کرده است
ماشینکاری پرتو لیزری به طور روز افزون در صنایع الکترونیک و خودرو کاربرد پیدا می کند. برای مثال ف سوراخ های هواگیری پوسته پمپ های سوخت و سوراخ های روغن کاری نافی گیربکس ها ، با لیزر مته کاری میشوند.
سوراخ های خنک کاری پره های طبقه اول موتور جت بویینگ ۷۴۷ نیز با لیزر ایجاد می شوند. صرفه جویی های چشمگیری با ماشینکاری پرتو لیزری (فرآیندی که با ماشینکاری تخلیه الکتریکی رقابت می کند ) به دست آمده است.
پرتوهای لیزری برای موارد زیر مورد استفاده است:
- جوشکاری
- عملیات حرارتی
- علامت گذاری
علامت گذاری :
علامت گذاری قطعات ، نظیر نوشتن حروف بزرگ ، اعداد ، کد و… علامت گذاری را می توان با فرآیندهایی مانند (الف) علامت گذاری با مرکب (ب) با وسایل مکگانیکی نظیر سنبه نشان ، سوزن خط کشی ، غلتک های طوماری (ج) حکاکی نیز انجام داد.هرچند تجهیزات علامت گذاری لیزری گرانتر از سایر روش هاست.
ملاحظات طراحی ماشین کاری با پرتو لیزری :
- الف. قابلیت انعکاس سطح قطعه کار، ملاحظه ای مهم در ماشینکاری با پرتو لیزری است و از آنجا که سطوح تیره و پرداخت نشده انعکاس کمتری دارند، بنابراین این سطوح ارجحیت دارند.
- ب. از طرح های با گوشه های تیز باید پرهیز شود زیرا ایجاد چنین طرح هایی ممکن است دشوار باشد. برش های و عمیق، شیب ایجاد می کنند.
- ج. باید به هر گونه اثر نامطلوب ناشی از دماهای موضعی بالا و نواحی گرمادیده، بر خواص مکانیکی مواد مورد ماشین کاری توجه شود.
دیدگاهتان را بنویسید