الحفر بالليزر هو تقنية معالجة بالليزر تقوم بإحداث ثقوب من خلال مصدر حرارة نبضي بكثافة طاقة عالية وإقامة قصيرة (أقل من القطع بالليزر).يمكن تحقيق تكوين الفتحة بواسطة نبضة واحدة أو نبضات متعددة.
في عملية التثقيب ، استخدم أولاً وضع التثقيب لإعداد ثقوب صغيرة ذات حجم كافٍ ، بحيث تبدأ عملية القطع اللاحقة من هنا.تتطلب عملية الحفر أو الاختراق شعاع ليزر نبضيًا متكررًا بقدرة ذروة عالية ، وفي نفس الوقت ، يتم تحقيق ذلك بضغط هواء مرتفع.بعد اختراق قطعة العمل ، يتم قطع شعاع الليزر عن طريق تقليل طاقة الذروة أو حتى التغيير إلى الوضع غير النبضي.
تتميز ليزر الحالة الصلبة بأطوال موجية أقصر ويمكنها تحقيق خرج نبضي عالي الكثافة ، لذا فهي أكثر ملاءمة للحفر بالليزر ، مثل ليزر Nd: YAG و Nd: glass lasers و Nd: Ruby lasers.
غالبًا ما يستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون لفتح المسام في المواد غير المعدنية مثل السيراميك أو المواد المركبة أو البلاستيك أو المطاط.يتطلب حفر المواد المعدنية بالليزر ليزرًا نابضًا ، ويجب أن تكون كثافة طاقة تركيز الحزمة أعلى من 10 ^ 5 W / mm2 (6.5 W / in. ^ 2 × 10 ^ 7 W / in. ^ 2).
تركيز شعاع الليزر
في وضع الحفر بالليزر ، يلزم وجود عدسة ذات طول بؤري قصير لتركيز حزمة ذروة الطاقة العالية لليزر النبضي على بقعة بقطر 0.6 مم لتحقيق مستوى كثافة الطاقة المطلوب للحفر.
يمكن تحقيق التباعد المنخفض لشعاع الليزر بواسطة رنانات ليزر محددة.يمكن التحكم في قطر الشعاع عن طريق تغيير فتحة جهاز التركيز.لذلك ، يمكن استخدام الفتحة لزيادة كثافة الطاقة للحزمة المركزة وتحسين توزيع كثافة الحزمة.
مزايا تقنية الحفر بالليزر
يتميز الحفر بالليزر بمعظم مزايا القطع بالليزر.إنه يحتاج فقط إلى جعل الشعاع وسطح المادة يشكلان زاوية معينة لتحقيق امتصاص وتثقيب شعاع الليزر ، مما يتجنب بشكل فعال حدوث الصدمات والتشظي الناجم عن التداخل الهيكلي أثناء المعالجة الميكانيكية.
مزايا أخرى للحفر بالليزر
1. وقت افتتاح قصير
2. قدرة الأتمتة القوية على التكيف
3. يمكن استخدامها لاختراق معالجة المواد التي يصعب فتحها
4. بالمقارنة مع الفتح الميكانيكي ، لا يوجد تآكل ميكانيكي بأي شكل بين عملية الفتح وقطعة العمل
يعتبر الحفر بالليزر من أقدم تقنيات المعالجة بالليزر العملية ، وهو أيضًا أحد مجالات التطبيق المهمة للمعالجة بالليزر.يستخدم الحفر بالليزر بشكل أساسي في المواد المعدنية ، الصلب ، البلاتين ، الموليبدينوم ، التنتالوم ، المغنيسيوم ، الجرمانيوم ، السيليكون ، المواد المعدنية الخفيفة ، النحاس ، الزنك ، الألومنيوم ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، السبائك المقاومة للحرارة ، سبائك مصفوفة النيكل ، التيتانيوم الذهبي ، البلاتين ، كربيد عادي المواد المغناطيسية وركائز السيراميك والأحجار الكريمة الاصطناعية وأغشية الألماس والسيراميك والمطاط والبلاستيك والزجاج وما إلى ذلك في المواد غير المعدنية.