Laserstraalbewerking:definitie, werkingsprincipe en toepassing

Laserstraalbewerking is een niet-conventioneel bewerkingsproces waarbij het metaal van het werkstuk wordt verwijderd door thermische energie. Dit proces wordt veel gebruikt in industrieën, vooral voor bros materiaal met een lage geleidbaarheid. Laten we in dit artikel meer te weten komen over laserstraalbewerking met het werkingsprincipe en de toepassingen.

Maar voordat we meer leren over laserstraalbewerking, moeten we meer te weten komen over laser en soorten lasers.

Wat is laser?

De volledige vorm van laser is Lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling . Een laser is een apparaat dat licht uitzendt via een proces van optische versterking op basis van de gestimuleerde emissie van elektromagnetische straling . Het belangrijkste verschil tussen een normale lichtbron en een laser is coherentie, directionaliteit, monochromaticiteit en hoge intensiteit.

Normaal licht heeft verschillende golflengten en intensiteiten. Daarom worden de fotonen die door een gewone lichtbron worden uitgezonden, over een groot oppervlak verspreid, en daarom incoherent.

In tegenstelling tot normaal licht hebben lichtgolven van laser dezelfde golflengte en intensiteit. Daarom wordt het door de laser uitgezonden licht monochroom licht genoemd.

Het door de laser uitgestraalde licht kan erg smal zijn en kan zich concentreren op een zeer klein gebied met een hoge intensiteit. Dat wil zeggen, meer energie wordt geconcentreerd op een klein gebied waardoor het werkstuk opwarmt en het oppervlak smelt.

De laser wordt gebruikt bij verschillende bewerkingen, optische schijfstations, fotoprinters, barcodescanners, autokoplampen, enz.

Soorten laser

Er zijn drie soorten laser gebaseerd op de media die worden gebruikt voor de productie van laser.

• Gaslasers
• Solid-state lasers
• Vloeibare lasers

Laser Beam Machining maakt gebruik van een solid-state laser genaamd Rubi Crystal voor het genereren van een laserstraal.

Wat is laserstraalbewerking?

Laserstraalbewerking is een bewerkingsproces waarbij zeer intens laserlicht wordt gefocust op een klein gebied van een werkstuk, waardoor dat gebied smelt als gevolg van extreme hitte en vervolgens verdampt om materiaal te verwijderen. Laserstraalbewerking gebruikt thermische energie om materiaal van het werkstuk te verwijderen.

Laserstraalbewerking kan worden gebruikt in metalen en niet-metalen werkstukken. Het wordt speciaal gebruikt voor zeer brosse materialen waar traditionele bewerking niet kan worden gebruikt. Ook wanneer u kleine vormen of sneden op een werkstuk moet maken die traditionele bewerking niet kan, komt laserstraalbewerking te hulp.

Laserstraalbewerkingsprincipe

De laserstraal zendt monochroom licht uit om te focussen op een zeer klein gebied van het werkstuk. Door het kleinere oppervlak en de hoge intensiteit van de laser werd er extreme hitte gegenereerd. Die hitte zorgt ervoor dat het metaal smelt en uiteindelijk verdampt het gesmolten metaal. Dat is het fundamentele werkingsprincipe van een laserstraalbewerkingsproces. Laten we nu het werkingsprincipe in detail leren.

Zoals je op de afbeelding kunt zien is er een cilindrisch robijnkristal lasermedium met twee platte reflecterende media in een spoel van flitslampen van ongeveer 1000W geplaatst. De flitslamp straalt een hoog intens wit licht uit dat de kristallen opwekt om een ​​laserstraal te creëren die is gemaakt om met behulp van een lens scherp te stellen op het gebied van het werkstuk.

De geproduceerde laserstraal heeft een vermogensdichtheid van ongeveer 1000 kW/cm2. Door deze extreme vermogensdichtheid wordt warmte gegenereerd die het gebied van het werkstuk doet smelten.

Belangrijkste componenten laserstraalmachine

Hier zijn een paar belangrijke componenten van een typische laserstraalmachine.

• Voeding
• Zaklamp
• Condensator
• Lasermedium
• Reflecterende spiegel
• Lens

Voeding

Zoals de naam al doet vermoeden, levert de voedingseenheid stroom aan de flitslamp zodat deze licht uitzendt om het elektron van het lagere niveau naar een hoger niveau in het lasermedium te exciteren.

Flitslamp

Flitslamp wordt gebruikt om zeer intens wit coherent licht te leveren aan de laserontladingsbuis/lasermateriaal dat uiteindelijk het elektron exciteert

Condensator

Een condensator wordt gebruikt in de laserstraalbewerking om de flitslamp in pulsmodus te laten werken, omdat we weten dat de belangrijkste taak van een condensator is om lading op te slaan en indien nodig vrij te geven.

Lasermedium / laserontladingsbuis

Bij laserstraalbewerking worden Ruby-kristallen gebruikt. Wanneer de flitsbuis licht uitstraalt, zendt hij lichtfotonen uit die energie bevatten, en het robijnkristal absorbeert dit lichtfoton.

Reflecterende spiegel

Er zijn twee soorten reflecterende spiegels die worden gebruikt bij het bewerken van laserstralen. De ene is 100% reflecterend en de andere is gedeeltelijk reflecterend. De laserstraal straalt door de gedeeltelijk reflecterende spiegel.

Lens

Een lens wordt gebruikt om de laserstraal te focussen op het gespecificeerde gebied van het werkstuk.

Voordelen van laserstraalbewerking

• Zeer handig voor het bewerken van brosse materialen
• Kan gebruikt worden voor metaal en niet-metalen
• Geen contact tussen het gereedschap en het werkstuk
• Geen mechanisch werk bij betrokken
• Er wordt geen mechanische eigenschap veranderd tijdens het proces
• Kan functies creëren in gebieden waar andere bewerkingsgereedschappen niet kunnen komen
• In staat om zeer nauwkeurige functies te produceren

Nadelen van laserstraalbewerking

• De initiële installatiekosten zijn hoog
• Een getrainde technicus is vereist
• Lage productiesnelheid
• De levensduur van de flitslamp is kort
• Er is zeer veel energie nodig
• De lage materiaalafname
• Zeer hoge onderhoudskosten

Toepassing van laserstraalbewerking

• Laserstraalbewerking wordt in bijna elke sector gebruikt voor het produceren van nauwkeurige en complexe onderdelen die essentieel zijn voor de functionaliteit van het product.
• Het wordt in de medische wetenschap gebruikt voor ontharing en cosmetische chirurgie
• Zeer populair bij een machinale bewerking van massale macro's
• Gebruikt voor het bewerken van kleine gaten waar traditionele werktuigmachines niet bij kunnen
• Gecompliceerd lassen van niet-geleidende en vuurvaste materialen.

Conclusie

Dat is alles wat we in dit artikel hebben. Ik hoop dat je een goed idee hebt over laserstraalbewerking. Ik begrijp dat dit artikel alleen de basisprincipes van laserstraalbewerking biedt. Maar toch, als je vragen of vragen hebt, schrijf dan alsjeblieft in het commentaargedeelte, en ik zal graag reageren.

Misschien wilt u ook lezen:Wat is abrasieve straalbewerking

Veelgestelde vragen (FAQ)

Wat is laserstraalbewerking?

Laserstraalbewerking is een niet-conventioneel bewerkingsproces waarbij een laserstraal wordt gefocust op een bepaald gebied van een werkstuk om te smelten en te verdampen om het materiaal te verwijderen

Waar staat LASER voor?

Lichtversterking door emissie van straling te simuleren