Wiercenie laserowe to technologia obróbki laserowej polegająca na wycinaniu otworów za pomocą pulsacyjnego źródła ciepła o dużej gęstości mocy i krótkim czasie przebywania (mniejszym niż cięcie laserowe). Tworzenie apertury można osiągnąć za pomocą pojedynczego impulsu lub wielu impulsów.
W procesie wykrawania należy najpierw skorzystać z trybu wykrawania, aby przygotować małe otwory o odpowiedniej wielkości, aby od tego momentu rozpoczynał się późniejszy proces wycinania. Proces wiercenia lub penetracji wymaga powtarzalnej, impulsowej wiązki lasera o dużej mocy szczytowej, a jednocześnie realizowany jest przy wysokim ciśnieniu powietrza. Po wniknięciu w obrabiany przedmiot wiązka lasera zostaje odcięta poprzez zmniejszenie mocy szczytowej lub nawet przejście na tryb bezimpulsowy.
Lasery na ciele stałym mają krótsze długości fal i mogą osiągać impulsy o dużej intensywności, dlatego są bardziej odpowiednie do wiercenia laserowego, takie jak lasery Nd:YAG, lasery Nd:szkło i lasery Nd:rubin.
Lasery CO2 są często używane do otwierania porów w materiałach niemetalowych, takich jak ceramika, kompozyty, tworzywa sztuczne czy guma. Wiercenie laserowe materiałów metalowych wymaga lasera impulsowego, a gęstość mocy skupiającej wiązkę powinna wynosić powyżej 10^5 W/mm^2 (6,5 W/cal^2 × 10^7 W/cal^2).
Skupienie wiązki laserowej.
W trybie wiercenia laserowego wymagana jest soczewka o krótkiej ogniskowej, aby skupić wiązkę lasera pulsacyjnego o dużej mocy szczytowej na plamce o średnicy rzędu 0,6 mm, aby osiągnąć poziom gęstości mocy wymagany do wiercenia.
Niską rozbieżność wiązki laserowej można osiągnąć za pomocą specjalnych rezonatorów laserowych. Średnicę wiązki można regulować zmieniając przysłonę urządzenia ogniskującego. Dlatego też aperturę można wykorzystać do zwiększenia gęstości energii skupionej wiązki i poprawy rozkładu intensywności wiązki.
Zalety technologii wiercenia laserowego
Wiercenie laserowe ma większość zalet cięcia laserowego. Wystarczy, że wiązka i powierzchnia materiału utworzą pewien kąt, aby zrealizować wlot i przebicie wiązki lasera, co skutecznie pozwala uniknąć występowania uderzeń i fragmentacji spowodowanych zakłóceniami strukturalnymi podczas obróbki mechanicznej.
Inne zalety wiercenia laserowego
1. Krótki czas otwarcia
2. Silna zdolność adaptacji automatyzacji
3. Można stosować do obróbki penetracyjnej materiałów trudnootwieralnych
4. W porównaniu z otwieraniem mechanicznym, pomiędzy procesem otwierania a przedmiotem obrabianym nie występuje żadna forma zużycia mechanicznego
Wiercenie laserowe jest najwcześniejszą praktyczną technologią obróbki laserowej i jest również jednym z ważnych obszarów zastosowań obróbki laserowej. Wiercenie laserowe stosuje się głównie do materiałów metalowych, stali, platyny, molibdenu, tantalu, magnezu, germanu, krzemu, materiałów z metali lekkich, miedzi, cynku, aluminium, stali nierdzewnej, stopów żaroodpornych, stopów z osnową niklu, złota tytanowego, platyny, węglika zwyczajnego Materiały magnetyczne i podłoża ceramiczne, sztuczne kamienie szlachetne, folie diamentowe, ceramika, guma, tworzywa sztuczne, szkło itp. w materiałach niemetalowych.
