Laser được sử dụng như là một dụng cụ phát ra tia năng lượng tập trung rất mạnh mà trong tương lai gần trong một số lĩnh vực nào đó, nó là một cuộc cách mạng kỹ thuật trong gia công kim loại. Hiện tại thì có thể sử dụng thành công trong việc gia công siêu tinh, trong công nghệ hàn những điểm rất nhỏ và trong luyện kim. Gia công chùm tia laser là quá trình xử lý nhiệt trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu.
Máy tia laser là máy cắt bằng tia sáng hoạt động theo chế độ xung. Năng lượng xung của nó không lớn, nhưng nó được hội tụ trong một chùm tia có đường kính khoảng 0,01 mm và phát ra trong khoảng thời gian một phần triệu giây tác động vào bề mặt chi tiết gia công, nung nóng, làm chảy và bốc hơi vật liệu.
Ưu nhược điểm cần biết gia công chùm tia laser
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng và hướng phát triển
Ưu điểm
➤ Không cần dùng buồng chân không.
➤ Không có vấn đề điện tích trong môi trường.
➤ Không có phóng xạ rơnghen.
➤ Công suất bức xạ cao, quá trình cắt không phụ thuộc vào cơ tính của phôi liệu, nên nó có thể khoan, hàn, cắt đứt các vật kiệu có độ bền cao, phi kim loại, khó gia công bằng phương pháp truyền thống.
➤ Thời gian nung nóng vật liệu ngắn, vùng chịu tác động hẹp, vết cắt nhỏ, ít biến dạng, nên đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt gia công cao.
➤ Không dùng dụng cụ cắt, không có lực cắt.
➤ Cắt được những bề mặt phức tạp, ở vị trí khó tiếp cận.
Chính những ưu điểm này mà phương pháp gia công bằng tia laze đang được quan tâm phát triển chẳng những trong ngành chế tạo máy, mà còn trong ngành truyền thông, y học, đo lường,…
Ưu nhược điểm cần biết gia công chùm tia laser
Nhược điểm
➤ Hiệu suất rất thấp (dưới 1%).
➤ Với một số loại tia laser, khó hoặc hoàn toàn không có khả năng điều chỉnh công suất ra.
➤ Khả năng điều chỉnh độ lệch tia kém hơn so với tia điện tử.
➤ Đường kính nhỏ nhất của điểm chất sáng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng.
Cân nhắc ưu điểm và nhược điểm có thể khẳng định rằng gia công bằng tia laser sẽ trở thành công nghệ rất quan trọng để gia công những lỗ đặt biệt và để cắt kim loại, nhờ có khả năng có thể nâng cao tần số phát xung chùm tia laser với năng lượng 5–10 joule/xung và khả năng nâng cao hiệu suất sử dụng của tia laser.
