Τι είναι η κατεργασία με δέσμη λέιζερ;

Η κατεργασία με δέσμη λέιζερ, ή LBM, περιλαμβάνει τη χρήση τεχνολογίας δέσμης λέιζερ για την εκτέλεση λειτουργιών που συνήθως επιτελούνται από συμβατικές μηχανές φρεζαρίσματος. Ο τύπος των λέιζερ που χρησιμοποιούνται συχνότερα περιλαμβάνουν το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και τον γρανάτη αλουμινίου με πρόσμειξη νεοδυμίου: ύττριο (Nd:YAG). Η προσαρμοστικότητα αυτών των εργαλείων τους επιτρέπει να εκτελούν περισσότερες από μία λειτουργίες και το ευρύ φάσμα βιομηχανιών που χρησιμοποιούν συχνά την τεχνολογία κατεργασίας με δέσμη λέιζερ περιλαμβάνει αυτοκινητοβιομηχανίες και κοσμηματοπωλεία.

Το λέιζερ CO2 είναι ένας από τους πιο ισχυρούς τύπους λέιζερ που χρησιμοποιούνται στη μηχανική κατεργασία με δέσμη λέιζερ. Αυτά τα λέιζερ μπορούν να παράγουν ισχύ 400 έως 1,500 watt, η οποία μπορεί να κόψει ανθρακούχο χάλυβα πάχους 1 ίντσας (2.5 εκατοστών). Το εργαλείο χρησιμοποιεί κάτοπτρα που κατευθύνουν τη δέσμη λέιζερ πρωτονίων στην επιθυμητή θέση κοπής. Το λέιζερ γενικά κάνει μια κωνική τομή καθώς κινείται κατά μήκος του άξονα z ενώ η επιφάνεια εργασίας ταξιδεύει κατά μήκος των αξόνων x και y. Οι βιομηχανίες χρησιμοποιούν γενικά την ισχύ του λέιζερ CO2 για κοπή και διαμόρφωση προφίλ.

Η ευελιξία της δέσμης λέιζερ YAG επιτρέπει στους κατασκευαστές να χρησιμοποιούν μια μηχανή που μεταδίδει τη δέσμη απευθείας στην επιφάνεια κοπής ή μέσω κάτι τόσο μικρού όσο ένα καλώδιο οπτικών ινών. Τα λέιζερ που μεταδίδονται μέσω οπτικών ινών μπορούν να ενσωματωθούν σε ρομποτικές μηχανές που μπορούν να κινούνται σε οποιονδήποτε άξονα γύρω από ένα σταθερό εργοτάξιο. Αν και δεν είναι τόσο ισχυρό όσο ένα λέιζερ CO2, ένα λέιζερ YAG μπορεί να ανοίξει μια τρύπα σε βάθος έξι φορές τη διάμετρο της δέσμης του. Εκτός από τη διάτρηση με λέιζερ, οι βιομηχανίες χρησιμοποιούν συνήθως λέιζερ YAG για χάραξη και χάραξη.

Ανάλογα με τη λειτουργία που απαιτείται, οι βιομηχανίες χρησιμοποιούν εργαλεία CO2 ή YAG για κατεργασία με δέσμη λέιζερ και τα όργανα αριθμητικού ελέγχου υπολογιστή (CNC) αναμεταδίδουν τις επιθυμητές εργασίες στο λέιζερ. Οι κατασκευαστές σχεδιάζουν κάθε εργαλείο σε μεγέθη που κυμαίνονται από επιτραπέζια μοντέλα έως μηχανήματα ελεύθερης τοποθέτησης σε μέγεθος δωματίου. Οι ιδιοκτήτες μικρών επιχειρήσεων και τα μεγάλα βιομηχανικά εργοστάσια χρησιμοποιούν αμφότερα τη μηχανική κατεργασία με δέσμη λέιζερ σε υλικά που κυμαίνονται από χαρτόνι, φελλό και ξύλο έως χάλυβα, κράματα χάλυβα και πέτρα.

Οι εφαρμογές βιομηχανικής κατασκευής περιλαμβάνουν την κοπή ή τη συγκόλληση μετάλλων σε εργοστάσια αεροσκαφών, αυτοκινήτων και ναυπηγείων. Οι κοσμηματοπώλες χρησιμοποιούν επίσης συγκόλληση με λέιζερ σε ευαίσθητα κομμάτια κοσμήματος και οι μηχανικοί χρησιμοποιούν κατεργασία με δέσμη λέιζερ για να επαναφέρουν στην επιφάνεια τα διαβρωμένα μέρη με τη σύντηξη υλικού σε κατεστραμμένες περιοχές. Οι ακτίνες λέιζερ εκτελούν περίπλοκες κοπές σε πλαστικά και μεταλλικά φύλλα για εξαρτήματα που είναι εγκατεστημένα σε οικιακά ηλεκτρονικά ή μηχανήματα. Λειτουργώντας παρόμοια με έναν εκτυπωτή έγχυσης μελάνης, η κατεργασία με δέσμη λέιζερ χρησιμοποιείται επίσης για τη χάραξη γυαλιού, πλαστικού και πέτρας.