Inleiding tot laserverwerking
Laserbehandeling omvat een aantal operaties waarbij laserstralen worden gebruikt om materiaal te verwijderen en het materiaal op een of andere manier samen te voegen of te behandelen. Lasers produceren intens, sterk gecollimeerd licht dat grote hoeveelheden energie naar een klein gebied kan overbrengen, wat ideaal is om te snijden, lassen, boren, markering, en warmtebehandeling.
Enkele van de meest voorkomende laserverwerkingstechnieken zijn onder meer::
– Laser snijden
– Laserlassen
– Laserboren
– Lasermarkering
– Laser-hittebehandeling
Laser snijden
Lasersnijden maakt gebruik van een laserstraal die wordt gebruikt om materiaal te verdampen om kenmerken als patronen en geometrieën te creëren.
Enkele voordelen van lasersnijden zijn onder meer::
– Hoge precisie – Laser kan afbeeldingen snijden met een dikte van maximaal 0. 001 inch. Hierdoor kunnen complexe tweedimensionale en driedimensionale vormen worden gecreëerd.
– Weinig afvalontwikkeling – Lasersnijden is zeer schoon, en slechts een kleine hoeveelheid van het materiaal wordt als pluim uitgestoten. De snijrand vereist heel weinig verkleedpartijen.
– Veelzijdig – Lasers kunnen worden gebruikt in stoffen en andere zachte materialen, evenals metalen en keramiek.
Het wordt gebruikt voor het snijden van metalen onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, auto's, en zelfs op medisch gebied. Het wordt ook gebruikt bij het snijden van stoffen, hout, kunststoffen, en veel dingen die van deze stoffen zijn gemaakt. Er zijn twee conventionele lasersnijprocessen: fusie snijden, waar de laser het materiaal smelt, en vlamsnijden, waar de laser het materiaal laat branden.
Laserlassen
Laserlassen is een proces waarbij warmte en energie in de vorm van een laser worden gebruikt om de metalen of thermoplastische materialen te versmelten.
Vergeleken met traditionele lasmethoden, laserlassen biedt deze voordelen:
– Minder warmte – Het licht wordt gefocust en daarom wordt de gegenereerde warmte ook gefocust, er wordt minder warmte geproduceerd.
– Hogere lassnelheden – Laserlassen worden sneller gemaakt dan de gebruikelijke lasprocessen.
– Betere afdichtingssterkte en weerstand tegen lekkage – Laserlassen minimaliseert de porositeit.
Er zijn twee hoofdtypen laserlasprocessen:
– Geleidingslassen – De laserstraal verbindt de oppervlakken tot hun lastemperatuur.
– Sleutelgatlassen – De laserspot smelt een gat in de metalen en verdampt een gat dieper in de metalen. Hierdoor komen de randen van het gat met elkaar in contact.
Laserlassen wordt gebruikt in industrieën zoals de automobielsector, medisch, elektronica, en ruimtevaartindustrieën. Het kan staal verbinden, aluminium, titanium, kunststoffen, en vele anderen. Gebruikelijk, ingenieurs weten hoe ze de juiste lastechnieken moeten kiezen, afhankelijk van het type lasverbindingen en basismaterialen.
Laserboren
Laserboren is een proces waarbij laserstralen worden toegepast om kleine en nauwkeurige gaten in materialen zoals metalen te boren, keramiek, composieten, en diamanten. Vergeleken met mechanisch boren, laserboren biedt voordelen zoals:
– Nauwkeuriger – Een laserboor kan gaten boren met een diameter ertussen 20-50 micrometer. Mechanische bits zijn beperkt tot ongeveer 500 micrometer.
– Grotere verhoudingen tussen lengte en diameter – Laserstralen kunnen gaten creëren met een grotere aspectverhouding.
– Laserstraal verslijt niet – Dit in tegenstelling tot traditionele boren waarbij de boren na verloop van tijd verslijten door veelvuldig gebruik.
Laserboren is nuttig bij het creëren van kleine brandstofinjectiepoorten in auto-onderdelen, koelkanalen in turbinebladen, en gaten in printplaten. De gepulseerde lasers smelten het materiaal en maken diepe gaten in het werkstuk. Het ongewenste materiaal wordt in dit geval met behulp van gasdruk uit het gat verdreven.
Lasermarkering
Lasermarkeersystemen maken gebruik van specifieke laserkoppen om te produceren, graveren, of behandel verschillende ontwerpen en letters met warmte tot verschillende materialen.
Enkele voordelen van lasermarkeren zijn:
– Permanente markering – Ze gebruiken lasers om het materiaal te graveren, het vormen van permanente en unieke identificatiecodes, logo's, en afbeeldingen.
– Snelheid – Laserkoppen markeren sneller vergeleken met mechanisch graveren of inkjetprinten.
– Brede toepasbaarheid – Lasermarkeren kan snel op metalen worden uitgevoerd, kunststoffen, rubber, glas, hout, en vele andere materialen.
Lasermarkering geeft unieke en serienummers, logo's, tekst, 2D-streepjescodes, en Quick Response- of QR-codes. Het wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaarttechniek, auto's, elektronica, medische technologie, militaire technologie, en verpakking. Markering van kleurverandering, warmtebehandeling, snijden, en graveren zijn enkele van de methoden die vaak worden gebruikt bij lasermarkeren.
Laser-hittebehandeling
Bij laserwarmtebehandeling wordt een laser gebruikt om de materialen selectief in een specifiek patroon te verwarmen om ze uit te harden of te verzachten.
Voordelen zijn onder meer:
– Selectieve coagulatie – Lasers richten zich selectief op gebieden die behandeling vereisen, zonder dat het hele onderdeel hoeft te worden verwarmd.
– Vermindering van vervorming – Omdat de oven gelokaliseerd is, kromtrekken van onderdelen wordt geminimaliseerd, anders dan bij de reguliere warmtebehandelingsovens.
– Hogere hardheid – Warmtebehandeling door lasercontrole van verwarming en koeling verbetert de hardheid en slijtage-eigenschappen.
Snelle oppervlakteharding wordt mogelijk gemaakt door een laser-hittebehandeling en kan worden gebruikt op delicate en ingewikkelde onderdelen. Ze schrijven en leveren unieke beoordeelde composities. Enkele van de meest voorkomende laserwarmtebehandelingsprocessen zijn uitharden, temperen, gloeien, en oppervlaktecoating.
Conclusie
Laserverwerking maakt gebruik van hoogenergetische laserstralen om bewerkingen zoals snijden uit te voeren, lassen, boren, markering, gravure, en warmtebehandeling van materialen. Geavanceerde laserproductietechnologieën helpen bij de productie van nieuwe ontwerpen en verbeterde eigenschappen op verschillende gebieden. Aankomende ontwikkelingen op het gebied van krachtige industriële lasers en verwerkingstechnieken zullen de kwaliteit verbeteren, vermogen, en productiviteit in de toekomst.