Laserporaus on laserprosessointitekniikka suuren tehotiheyden, lyhytaikaisen (pienempi kuin laserleikkaus) pulssilähteen avulla. Aukon muodostuminen voidaan toteuttaa yhdellä pulssilla tai monipulssilla. Verrattuna perinteiseen mekaaniseen, sähkökemialliseen ja EDM-poraustekniikkaan, laserporaus on taloudellisempi poraustekniikka, kun käsittelysyvyys on matala. Vaikka leikkaussuunnitteluun perustuvaa laserlämmönlähdettä voidaan käyttää myös poraamisessa, on tehokkaampaa käyttää porausmuotoon perustuvaa laserlämmönlähdettä. Samanaikaisesti tämä korkeatehoinen, toistettava pulssilaser voi saavuttaa laserleikkauksen käsittelemällä sarjaa läheisesti toisiinsa liittyviä reikiä. Laserporauksen halkaisija on yleensä 0,07 5 - 1. 5 mm. (0,003-0. 060 in.).
Laserilla valmistettu avaimenreikä on puhdas ja siihen liittyy pieni määrä uudelleenkerrosta, toisin sanoen sula metalli voi tarttua avaimenreiän sisäseinään porausprosessin aikana. Kun tarvitaan suuri aukko, tarvitaan leikkausmoodissa lasersäteen porausteknologiaa tarvittavan aukon saamiseksi. Porauksen aikana käytä ensin poraustapaa riittävän kokoisten reikien valmistamiseksi, jotta seuraava leikkausprosessi alkaa tästä. Poraus- tai tunkeutumisprosessissa tarvitaan toistuva pulssilaser, jolla on korkea huipputeho, joka yhdistetään korkeaan ilmanpaineeseen. Kun työkappale on tunkeutunut, lasersäde voidaan leikata vähentämällä huipputehoa tai jopa siirtymällä pulssittomaan toimintatilaan.
Puolijohdelaserilla on lyhyt aallonpituus ja sillä voidaan saavuttaa korkean intensiteetin pulssilähtö, joten se soveltuu paremmin laserporaukseen, kuten Nd: YAG-laser, Nd: lasilaser ja Nd: rubiinilaser. Teknisissä sovelluksissa metallimateriaalien poraus laserilla toteutetaan yleensä Nd: YAG-laserilla. CO 2 -lasereita käytetään usein reikien avaamiseen ei-metallisissa materiaaleissa, kuten keramiikassa, komposiiteissa, muoveissa tai kumissa.
Metallimateriaalien laserporaus vaatii pulssilaserin, ja säteen tarkennustehon tiheyden tulisi olla yli 10 ^ 5 W / mm ^ 2 (6.) {{ 4}} w / in. ^ 2 × 10 ^ 7 w / in. ^ 2). Leikkausprosessissa kohdistettu palkki osuu materiaalin pintaan, materiaali sulaa ja haihtuu, ja sula ja haihtunut metalli poistuu, jolloin muodostuu reikiä työkappaleeseen. Yleisesti ottaen laserreiän syvyys on 6 kertaa reikän halkaisija. Paksujen seinäkomponenttien laserporauksessa voi kestää useita pulsseja materiaalien täydellisen tunkeutumisen saavuttamiseksi. Laserporaustekniikalla voidaan saavuttaa korkeintaan 2 5 mm paksu materiaaliporaus.
Keskittyminen lasersäteeseen
Laserporausmoodissa on välttämätöntä käyttää lyhyttä polttovälin linssiä kohdistamaan pulssitetun laserin huipputehonsäteen kohtaan, jonka halkaisija on 0. 6 mm poraamiseen vaadittavan tehotiheyden saavuttamiseksi.
Lasersäteen pieni ero voidaan saavuttaa erityisellä laserresonaattorilla. Porausprosessissa alhaisen erotuksen omaava lasersäde muuttaa työsäteen heijastus etenemistä parantaen siten porauksen laatua ja syvyyttä. Palkin halkaisijaa voidaan säätää muuttamalla tarkennuslaitteen aukkoa. Siksi aukkoa voidaan käyttää tarkennetun säteen energiatiheyden ja voimakkuuden jakautumisen parantamiseksi. Näillä periaatteilla on tietty vertailuarvo laserporauksen soveltamisessa.
Laserporaustekniikan edut
Laserporauksella on suurin osa laserleikkauksen eduista. Kun vaadittu reikän halkaisija on vähemmän kuin 0. 5 mm (0. 020 tuumaa), laserporaus on erityisen edullinen. Kun porataan alueilla, joihin perinteiset työkalut eivät pääse, tarvitaan vain tietty kulma valonsäteen ja materiaalipinnan välillä, jotta voidaan saavuttaa lasersäteen imuporaus, välttäen tehokkaasti rakennehäiriöiden aiheuttamat törmäys- ja murtumatapahtumat koneistuksen aikana.
Muut laserporauksen edut ovat seuraavat:
Lyhyt aukioloaika
Vahva sopeutumiskyky automatisointiin
Sitä voidaan käyttää vaikeasti avautuvien reikien käsittelyyn
Mekaaniseen aukaisuun verrattuna avausprosessin ja työkappaleen välillä ei ole mekaanista kulumista