Hoy aprenderemos los principios, funcionamiento, equipos, aplicaciones, ventajas y desventajas del procesamiento láser a través de diagramas. El mecanizado por rayo láser es un proceso de mecanizado térmico que utiliza un rayo láser para generar calor. Este proceso de mecanizado elimina el metal derritiendo y vaporizando las partículas de metal de la superficie de la pieza de trabajo. Este es un método de procesamiento sin precedentes que no utiliza herramientas. Se utiliza para mecanizar materiales metálicos y no metálicos. Se utiliza principalmente en operaciones de corte y perforación.
Tabla de contenido
Procesamiento de rayos láser:
principio:
La palabra láser significa amplificación de luz por emisión estimulada. Cuando los electrones de un átomo absorben energía de una fuente externa, los electrones en su nivel de energía original saltan a un nivel de energía más alto. Dado que este no es el estado estable del átomo, este electrón libera la energía absorbida en forma de fotón y vuelve a su estado original. Cuando un átomo que ya se encuentra en un nivel de energía superior absorbe energía, libera el doble de energía y vuelve a su estado original. La energía emitida por los átomos tiene la misma frecuencia y longitud de onda que la energía del estímulo. Esta es la base de los láseres. Cuando los materiales láser se colocan en presencia de otras fuentes de energía, absorben algo de energía y la liberan cuando se alcanza el límite de absorción. Este haz de luz altamente amplificado se llama láser.
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| Principio de la soldadura por rayo láser |
Este proceso de mecanizado afecta a las propiedades fundamentales de los láseres. Utiliza un rayo láser, una luz estrecha, monocromática y de alta intensidad que puede cortar o mecanizar todos los metales y no metales. Se puede utilizar para cortar cualquier material independientemente de la dureza del material de trabajo. También se puede utilizar para cortar diamantes, conocido por ser el material más duro del mundo.
Equipos:
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| procesamiento láser |
fuente de alimentación:
Proporciona la energía para la excitación de electrones desde niveles de energía más bajos a niveles de energía más altos. Esto alimenta una lámpara de flash de xenón que produce energía luminosa. Un material láser se expone a la energía de la luz para seguir almacenando energía.
Tubo de descarga láser:
Material láser relleno en un tubo de descarga láser. En él tiene lugar el proceso de excitación de electrones y retorno al estado original. Un lado es parcialmente transparente a la apertura del láser y el otro lado es 100 % reflectante. Se encuentra entre las lámparas de destello.
Material láser:
Hay varios tipos de materiales láser disponibles, pero el CO2 (onda pulsada o continua) y Nd:YAG se utilizan principalmente para el mecanizado posterior. El dióxido de carbono es un material láser que emite luz en la región infrarroja. Puede entregar hasta 25 kW de potencia en modo de onda continua. El otro, llamado granate de itrio-aluminio dopado con neodimio, es un láser de estado sólido que puede emitir luz a través de fibras ópticas. Puede generar una potencia de unos 50 kW en modo pulso y 1 kW en modo continuo.
Lente de enfoque:
El procesamiento láser utiliza una lente condensadora. Lente convexa que enfoca el trabajo.
trabajar:
Como sabe, la energía láser se utiliza para eliminar metal de una pieza de trabajo. Ese proceso se puede resumir de la siguiente manera:
- El primer material láser CO2 u otro gas se introduce en el tubo de descarga láser.
- Luego encienda la alimentación conectada con la lámpara de flash. Esta lámpara produce energía luminosa que se utiliza para excitar electrones en los átomos.
- Los átomos del material láser absorben energía de la energía luminosa producida por la lámpara de destellos. Dirige saltos de electrones orbitales atómicos desde niveles de energía más bajos a niveles de energía más altos. Este es el estado inestable del átomo.
- Esta energía es inicialmente imperceptible en el material láser. Cuando un átomo absorbe suficiente energía, comienza a emitir energía continuamente. Luz coherente de la misma frecuencia y la misma longitud de onda de alta amplificación.
- Esta luz láser es recogida por una lente de enfoque y dirigida a la pieza de trabajo.
- Aquí, un láser que incide sobre la pieza de trabajo inicia el proceso de mecanizado al fundir o vaporizar el material de la superficie de contacto.
Este es todo el proceso de procesamiento láser.
solicitud:
- Se utiliza para hacer pequeños agujeros con un diámetro de aproximadamente 0,005 mm en materiales como vajillas y cerámica.
- Se utiliza para taladrar y cortar tanto metales como no metales.
- Ampliamente utilizado en la industria electrónica y la industria automotriz.
- Utilizado principalmente en la industria aeroespacial.
- Se utiliza para mecanizar perfiles complejos que no se pueden mecanizar con herramientas.
Pros y contras:
ventaja:
- Puedes cortar cualquier material.
- Los costos de herramientas se reducen ya que no se requieren herramientas físicas.
- Produce piezas acabadas y superficies de alto acabado.
- Sin desgaste de herramientas ya que no se utilizan herramientas físicas.
- Puede perforar agujeros finos con precisión.
- Dado que el láser puede moverse en cualquier dirección, las formas complejas se pueden procesar fácilmente.
- El procesamiento láser le permite cortar materiales muy duros.
- Se puede lograr una alta precisión.
- Fácil de automatizar y flexible.
Contras:
- En comparación con el trabajo con prensa, no es económico cuando se cortan grandes cantidades de la misma forma.
- Altos costos de capital y mantenimiento.
- No se puede utilizar para el mecanizado de agujeros ciegos.
- Los láseres pueden representar un peligro para la seguridad.
Ilustra los principios, la operación, el equipo, las aplicaciones, las ventajas y las desventajas del procesamiento de rayos láser. Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, pregúntela en los comentarios. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo. Suscríbase a nuestro sitio web para obtener más artículos interesantes. gracias por leer.