Laserstraalbewerking ::Principe, Werking, Apparatuur, Toepassing, Voor- en Nadelen

Vandaag zullen we leren over het principe van laserstraalbewerking, werking, apparatuur, toepassing, voor- en nadelen met zijn diagram. Laserstraalbewerking is een thermisch bewerkingsproces waarbij een laserstraal wordt gebruikt om warmte te produceren. Bij dit bewerkingsproces wordt metaal verwijderd door smelten en verdampen van metaaldeeltjes van het oppervlak van het werkstuk. Het is een niet-conventioneel bewerkingsproces waarbij geen gereedschap wordt gebruikt. Het wordt gebruikt om zowel metalen als niet-metalen materialen te bewerken. Het wordt meestal gebruikt bij het snijden en boren.

Laserstraalbewerking:

Principe:

Het woord laser staat voor Light amplification by Stimulated Emission of Radiation. Wanneer een elektron van atoom geabsorbeerde energie een externe bron vormt, springt het elektron dat zich in zijn oorspronkelijke energieniveau bevindt, naar een hoger energieniveau. Dit is geen stabiele toestand van het atoom, dus dit elektron zendt de geabsorbeerde energie uit in de vorm van fotonen en keert terug naar zijn oorspronkelijke staat. Als een atoom dat al op een hoger energieniveau is energie absorbeert, zal het dubbele energie uitzenden om terug te keren naar zijn oorspronkelijke staat. De energie die door het atoom wordt uitgezonden, heeft dezelfde frequentie en golflengte als de stimulerende energie. Dit is fundamenteel van laser. Wanneer het lasermateriaal in de aanwezigheid van een andere energiebron wordt geplaatst, absorbeert het energie op een gegeven moment en laat het deze vrij wanneer het zijn absorptielimiet bereikt. Deze sterk versterkte lichtstraal wordt laser genoemd.

Principe van laserstraallassen

Dit bewerkingsproces werkt op basiseigenschap van laser. Het maakt gebruik van een laserstraal, een smal, monochromatisch hoog intens licht dat elk metaal en niet-metaal kan snijden of bewerken. Het kan worden gebruikt om elk materiaal te snijden, ongeacht de hardheid van het werkstuk. Het kan ook worden gebruikt om diamant te snijden, het hardste bekende materiaal op aarde.

Apparatuur:

Laserstraalbewerking

Voeding:

Het levert de energie voor de excitatie van elektronen van een lager energieniveau naar een hoger energieniveau. Dit geeft stroom aan xenon-flitslampen, die lichtenergie produceren. Het lasermateriaal wordt belicht met lichtenergie om energie op te slaan.

Laserontladingsbuis:

Het lasermateriaal vulde een gelaserde ontladingsbuis. De excitatie van het elektron en het terugkeren naar zijn oorspronkelijke staat vindt daarin plaats. De ene kant is gedeeltelijk transparant voor laseropening en de andere kant wordt 100% gereflecteerd. Het bevindt zich tussen de flitslamp.

Lasermateriaal:

Er zijn veel verschillende soorten lasermateriaal beschikbaar, maar bij latere bewerkingen wordt meestal CO2 (gepulseerde of continue golven) en Nd:YAG gebruikt. Koolstofoxide is een lasermateriaal dat licht uitzendt in het infraroodgebied. Het kan tot 25 KW vermogen leveren in continue golfmodus. De andere heet Neodymium gedoteerd Yttrium Aluminium Garnet is een solid-state laser die licht kan leveren via optische vezels. Het kan ongeveer 50 KW vermogen genereren in gepulseerde modus en 1 KW vermogen in continue modus.

Scherpstellens:

Een focusseerlens wordt gebruikt bij laserbewerkingen. Het is een bolle lens waarvan de focus op het werkstuk ligt.

Werkt:

Zoals we weten wordt in laser energie gebruikt om metaal van het werkstuk te verwijderen. Het proces kan als volgt worden samengevat.

• Eerste lasermateriaal CO2 of andere gassen gevuld in laserontladingsbuis.
• Schakel nu de voeding in die is aangesloten via een flitslamp. Deze lampen produceren lichtenergie die vroeger elektronen van een atoom opwekte.
• De atomen van lasermateriaal absorberen energie van de lichtenergie die door een flitslamp wordt geproduceerd. Het leidt de sprong van het orbitale elektron van het atoom van een laag energieniveau naar een hoog energieniveau. Dit is een onstabiele toestand van een atoom.
• Deze energie verblindt aanvankelijk in lasermateriaal. Wanneer de atomen voldoende energie absorberen, beginnen ze continu energie uit te stoten. Dit is coherent licht met dezelfde frequentie en dezelfde golflengte met hoge versterking.
• Dit laserlicht wordt opgevangen door de focuslens en gericht op het werkstuk.
• Nu begint de laser die op het werkstuk valt, het bewerkingsproces door materiaal van het contactoppervlak te smelten of te verdampen.

Dit is het hele proces van laserstraalbewerking.

Toepassing:

• Gebruikt om kleine gaten met een diameter van ongeveer 0,005 mm te boren in refter en keramische materialen.
• Het wordt gebruikt bij het boren en snijden voor zowel metalen als niet-metalen.
• Het wordt veel gebruikt in de elektronische en auto-industrie.
• Het wordt meestal gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie.
• Gebruikt om complexe profielen te bewerken waar bewerking met gereedschap niet mogelijk is.

Voor- en nadelen:

Voordelen:

• Het kan al het materiaal snijden.
• Geen gereedschapskosten omdat er geen fysiek gereedschap nodig is.
• Het produceert een afwerkingsonderdeel of een hoge oppervlakteafwerking.
• Geen gereedschapsslijtage omdat er geen fysiek gereedschap wordt gebruikt.
• Microgaten kunnen nauwkeurig worden geboord.
• Complexe vormen kunnen eenvoudig worden bewerkt, omdat de laser in elk pad kan worden verplaatst.
• Zeer hard materiaal kan worden gesneden door laserstraalbewerking.
• Hoge nauwkeurigheid kan worden bereikt.
• Het kan eenvoudig worden geautomatiseerd en flexibel zijn.

Nadelen:

• Het is oneconomisch wanneer een groot volume van dezelfde vorm moet worden gesneden in vergelijking met stempelen.
• Hoge kapitaal- en onderhoudskosten.
• Het kan niet worden gebruikt om blinde gaten te maken.
• Laser kan leiden tot veiligheidsrisico's.

Dit gaat allemaal over het principe van laserstraalbewerking, werking, apparatuur, toepassing, voor- en nadelen met diagram. Als u vragen heeft over dit artikel, kunt u deze stellen door een opmerking te plaatsen. Als je dit artikel leuk vindt, vergeet het dan niet te delen. Schrijf u in op onze website voor meer interessante artikelen. Bedankt voor het lezen.