激光去除材料是改變材料的尺寸或形狀的激光加工工藝,是一種激光尺寸加工方法-。激光去除材料的機制主要有兩種:—種完全取決于激光與材料的相互作用,如材料汽化、材料蒸發(fā);另—種在激光與材料相互作用的同時還采用一些輔助方法,如氧化、氣吹。基于激光去除材料的加工方法有激光打孔和激光切割兩種。
激光打孔
激光打孔是較早達到實用化的激光加工技術(shù),也是激光加工的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學技術(shù)的迅速發(fā)展,高熔點、高硬度材料的使用越來越多,傳統(tǒng)的加工方法已無法滿足對這些材料的加工要求。例如,在高熔點的鉬板上加工微米量級的孔;在硬質(zhì)合金(碳化鎢)上加工幾十微米的小孔,在紅藍寶石上加工幾百微米的深孔,以及金剛石拉絲模、化學纖維噴絲頭等。激光打孔正是適應(yīng)這些要求發(fā)展起來的。
激光打孔原理
激光打孔機的基本結(jié)構(gòu)包括激光器、加工頭、冷卻系統(tǒng)、數(shù)控裝置和操作盤。加工頭將激光束聚焦在材料上需加工孔的位置,適當選擇各加工參數(shù)后,通過激光器發(fā)出的光脈沖就可以加工出所需要的孔。
激光打孔時材料的去除主要與激光作用區(qū)內(nèi)物質(zhì)的破壞及破壞產(chǎn)物的運動有關(guān)。嚴格分析激光打孔的成因需要解決激光打孔時產(chǎn)生的蒸氣和黏性液體沿孔壁流動的動力學問題,并考慮加熱過程的所有因素。