Le forage au laser est un processus thermophysique extrêmement complexe dans lequel le laser interagit avec la matière. Par conséquent, il existe de nombreux facteurs affectant la qualité du forage au laser. Afin d’obtenir des trous de haute qualité, les paramètres affectant la qualité des trous doivent être analysés et compris selon le principe général et les caractéristiques du forage au laser.

    1. Stratégie de forage :

    La première étape consiste à comprendre en détail les matériaux de forage et les exigences.

    La deuxième étape est l’expérience de simulation et la détection.

    La troisième étape consiste à concevoir un appareil pratique et rapide;

    Étape 4 : Concevoir le programme;

    La cinquième étape consiste à effectuer des forages efficaces et des essais nécessaires.

    2. Principaux paramètres affectant la qualité de poinçonnage

    Le forage au laser est un processus thermophysique extrêmement complexe dans lequel le laser interagit avec la matière. Par conséquent, il existe de nombreux facteurs affectant la qualité du forage au laser. Afin d’obtenir des trous de haute qualité, les paramètres affectant la qualité des trous doivent être analysés et compris selon le principe général et les caractéristiques du forage au laser. Ces paramètres comprennent l’énergie de l’impulsion laser, la largeur de l’impulsion, le déconcentrement, le taux de répétition de l’impulsion, et les propriétés du matériau traité.

    3. Processus auxiliaire

    Afin d’améliorer la précision du forage au laser, certaines procédures et mesures technologiques auxiliaires sont parfois nécessaires, y compris les cinq points suivants :

    (1) L’application d’une pression positive sur la surface de la pièce, ou l’installation d’un réservoir à basse pression sur le revers de la pièce, peut aider à enlever le matériau vaporisé et à augmenter la décharge de la phase liquide pendant le processus de forage.

    (2) Un détecteur photoélectrique est installé à la position sécuritaire sous la pièce de travail pour détecter en temps opportun si la pièce pénètre ou non.

    (3) L’utilisation d’un film liquide ou d’une pièce de couverture en platine en métal peut réduire le cône du trou et prévenir les éclaboussures de liquide

    (4) Afin d’éviter l’accumulation de fonte dans le trou dans le temps, le matériau dont la température de vaporisation est inférieure à la température de fusion du matériau transformé peut être placé derrière la pièce transformée.

    (5) Utiliser le laser comme outil de traitement pour perforer les pores dans la pièce, puis utiliser d’autres méthodes pour atteindre la précision requise. À l’heure actuelle, l’utilisation générale de l’usinage emery, poinçon, finition d’ouverture de fil, méthodes chimiques de corrosion, et ainsi de suite.

 

    La profondeur du trou est contrôlée pour améliorer l’énergie de sortie du laser. Avec une largeur d’impulsion raisonnable (plus le matériau et la conductivité thermique sont, plus la largeur de l’impulsion est courte), plus la profondeur du trou peut être obtenue en utilisant le mode fondamental (un seul mode avec distribution d’intensité lumineuse gaussienne). Les trous profonds avec une petite ouverture doivent être irradiés par laser pendant plusieurs fois et perforés avec une lentille objective avec une courte longueur focale (15 ~ 30mm).

    (1) Le contrôle de taille d’ouverture utilise un laser avec un petit angle de divergence (0.0010.003rad). La petite ouverture peut être obtenue en raccourcissant la longueur focale ou en réduisant l’énergie de sortie. Pour un point de fusion élevé. Le matériau avec une bonne conductivité thermique peut réaliser l’usinage micro trou avec l’ouverture de 0,01 ~ 1mm, et le diamètre minimum des pores peut être jusqu’à 0,001mm.

    (2) Le contrôle de la profondeur du trou peut améliorer l’énergie de sortie du laser, adopter une largeur d’impulsion raisonnable (plus le matériau et la conductivité thermique est, plus la largeur de l’impulsion est appropriée), et appliquer un mode unique avec la distribution gaussienne de l’intensité lumineuse du mode fondamental pour obtenir une grande profondeur de trou. Les trous profonds avec une petite ouverture doivent être irradiés par laser pendant plusieurs fois et perforés avec une lentille objective avec une courte longueur focale (15 ~ 30mm).

    (3) Pour améliorer la rondeur du trou d’usinage laser, le mode laser adopte le traitement du mode de base, la lentille de mise au point utilise la lentille objective d’aberration sphérique, et l’axe optique de la lentille coïncide avec l’axe optique du faisceau, la pièce est appropriée pour dévier de la mise au point, et la sélection de l’énergie laser appropriée peut améliorer la rondeur du traitement.

    En général, le cône du trou augmente avec l’augmentation de son rapport d’ouverture. Le cône du trou peut être réduit en adoptant des mesures telles que l’énergie de sortie laser appropriée ou l’irradiation multiple avec une petite énergie, la longueur focale courte, l’indice de réfraction de petite lentille et la réduction de l’angle entre le rayon incident et l’axe optique.

    Dans la machine de coupe laser utilisant la trajectoire de vol, seule la tête de coupe se déplace le long de la direction de X et Y et la position de la table de travail est fixée dans le processus de coupe. En outre, il existe une forme de transmission de faisceau de vol de trajectoire optique fixe avec bras mobile articulé, qui est appelé trajectoire de vol constante et abrégé en trajectoire de lumière constante.

    En ce qui concerne le mode de conduite de l’équipement, les axes X et Y sont équipés de servomoteurs unilatéraux et d’engins de réduction correspondants, et les axes X sont entraînés par des pinion et des racks de haute précision, et les axes X sont entraînés par les deux côtés avec des servomoteurs et des engins de réduction correspondants. La structure d’entraînement à pignon et à support de haute précision est adoptée, et le mode d’entraînement à deux vitesses est adopté pour éliminer le dégagement inverse. Le moteur servo est directement piloté par une vis à billes de haute précision, et il est piloté par un engrenage direct et un rack de moteur à disque avec une grande inertie. Il ya aussi un moteur linéaire directement entraîné par la structure.

    Les lasers configurés par l’équipement doivent être sélectionnés en fonction des performances de traitement de l’utilisateur, du matériel de traitement, de la forme et de la taille, etc. Les lasers disponibles pour la sélection comprennent le laser à débit rapide de l’axe CO2, le laser de débogage de panneau RF, le laser tourbillonnant, le laser solide et le laser de fibre, etc.