레이저 빔 가공이란 무엇입니까?- 유형 및 작업

레이저 빔 가공이란 무엇입니까?

레이저 빔 가공(LBM)은 레이저 빔에서 전달되는 열을 사용하는 가공의 한 형태입니다. 이 프로세스는 열 에너지를 사용하여 금속 또는 비금속 표면에서 재료를 제거합니다. 단색광의 고주파가 표면에 떨어지면 광자의 충돌로 인해 재료의 가열, 용융 및 기화가 발생합니다.

레이저 빔 가공은 전도성이 낮은 취성 재료에 가장 적합하지만 대부분의 재료에 사용할 수 있습니다.

레이저 빔 가공은 표면을 녹이지 않고 유리에 수행할 수 있습니다. 감광성 유리를 사용하면 레이저가 유리의 화학 구조를 변경하여 선택적으로 에칭할 수 있습니다. 유리는 사진 가공 유리라고도 합니다.

Photo Machinable Glass의 장점은 정밀한 수직 벽을 생성할 수 있으며 기본 유리는 유전자 분석용 기질과 같은 많은 생물학적 응용 분야에 적합하다는 것입니다.

레이저 빔 가공의 정의

레이저 빔 가공은 레이저 광에 의해 작업이 수행되는 비전통적인 가공 방법입니다. 레이저 광은 공작물에 최대 온도 타격을 가합니다. 고온으로 인해 공작물이 녹습니다. 이 공정은 금속 표면에서 물질을 제거하기 위해 열 에너지를 사용했습니다.

레이저의 종류

가스, 고체 레이저, 엑시머 등 다양한 유형의 레이저가 있습니다.

가장 일반적으로 사용되는 가스 중 일부는 다음으로 구성됩니다. He-Ne, Ar 및 이산화탄소 레이저.

고체 레이저 다양한 호스트 재료에 희귀 원소를 도핑하여 설계되었습니다. 가스 레이저와 달리 고체 레이저는 플래시 램프 또는 아크 램프에 의해 광학적으로 펌핑됩니다. Ruby는 이러한 유형의 레이저에서 자주 사용되는 호스트 재료 중 하나입니다.

루비 레이저는 레이저 매체가 합성 루비 결정인 고체 레이저 유형입니다. 합성 루비 막대는 활성 레이저 매체로 사용되기 전에 크세논 섬광관을 사용하여 광학적으로 펌핑됩니다.

YAG는 고체 레이저에 사용되는 결정인 이트륨 알루미늄 가넷의 약자이며 Nd:YAG는 고체 레이저에서 레이저 매개체로 사용되는 네오디뮴이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷 결정을 나타냅니다.

YAG 레이저는 높은 에너지를 가진 파장의 광파를 방출합니다. Nd:유리는 파이버 레이저에 사용되는 규산염 또는 인산염 물질로 만들어진 네오디뮴 도핑 이득 매체입니다.

레이저 빔 가공의 부품

1. 전원 공급 장치

레이저에는 높은 전압이 필요합니다. 전자를 빠져나가기 위해 시스템에 전원이 공급됩니다. 전원이 공급되면 전자는 작동할 준비가 된 들뜬 상태가 됩니다.

2. 플래시 램프

플래시 램프는 매우 짧은 시간 동안 백색광과 일관된 빛을 제공하는 데 사용됩니다.

3. 커패시터

일반적으로 우리는 커패시터의 역할을 알고 있으며 전하를 저장하고 방출하는 데 사용됩니다. 여기에서는 깜박이는 과정에서 사용됩니다.

4. 반사 거울

반사 미러는 여기에서 빛을 공작물에 직접 반사하는 데 사용됩니다. 내부 및 외부의 두 가지 유형이 있습니다.

5. 렌즈

시력을 위해 렌즈가 제공됩니다. 주어진 공작물 마크에 대한 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 이미지를 더 큰 크기로 보여줍니다.

6. 공작물

공작물은 작업을 수행할 대상과 같습니다. 예를 들어, 신체에 레이저 작업이 필요한 경우 우리는 이 기계의 공작물입니다. 마치 물체를 제조하는 것과 마찬가지로 레이저 기계가 작업을 수행한 드릴 또는 구멍을 뚫어야 합니다.

레이저 빔 가공의 작동 원리

이 과정에서 Laser Beam은 단색광이라고 하며, 렌즈로 가공할 공작물에 초점을 맞춰 매우 높은 에너지 밀도를 제공하여 모든 재료를 녹이고 기화시킵니다.

Laser Crystal(Ruby)은 약 1000W의 플래시 램프 코일에 배치된 평평한 반사 끝을 가진 위 그림이나 Diagram과 같이 실린더 형태입니다.

플래시는 Xenon의 고휘도 백색광으로 시뮬레이션됩니다. 크리스탈이 흥분하여 렌즈를 사용하여 공작물에 집중된 레이저 빔을 방출합니다.

생성된 빔은 매우 좁고 전력 밀도가 1000kW/cm2인 정확한 영역에 초점을 맞출 수 있습니다. 고열을 발생시키고 금속의 일부가 녹고 기화됩니다.

레이저 빔 가공의 응용

레이저는 다른 제조 공정 중에서 용접, 클래딩, 마킹, 표면 처리, 드릴링 및 절단에 사용할 수 있습니다. 자동차, 조선, 항공 우주, 철강, 전자, 의료 산업에서 복잡한 부품의 정밀 가공에 사용됩니다.

레이저 용접은 최대 100mm/s의 속도로 용접할 수 있고 이종 금속을 용접할 수 있다는 장점이 있습니다. 레이저 클래딩은 표면 품질을 향상시키기 위해 더 단단한 재료로 저렴하거나 약한 부품을 코팅하는 데 사용됩니다. 레이저를 이용한 드릴링 및 커팅은 접촉이 없어 손상을 줄 수 있어 절삭공구의 마모가 거의 없는 장점이 있습니다.

레이저 밀링은 2개의 레이저가 필요한 3차원 공정이지만 부품 가공 비용을 대폭 절감합니다. 레이저를 사용하여 공작물의 표면 특성을 변경할 수 있습니다.

레이저 빔 가공의 기기는 산업에 따라 다릅니다. 가벼운 제조에서 기계는 다른 금속을 조각하고 드릴링하는 데 사용됩니다. 전자 산업에서 레이저 빔 가공은 와이어 스트립 및 스카이빙 회로에 사용됩니다. 의료 산업에서는 성형 수술 및 제모에 사용됩니다.

레이저 빔 가공의 장점

• 레이저 빔의 광선은 단색이고 평행하기 때문에(즉, 에텐듀가 0임) 작은 직경에 초점을 맞출 수 있고 면적 1제곱밀리미터에 대해 100MW의 전력을 생성할 수 있습니다.
• 레이저 빔 가공은 기존 절단 방법으로는 부족할 수 있는 거의 모든 재료를 조각하거나 절단할 수 있습니다.
• 레이저에는 여러 유형이 있으며 각각 용도가 다릅니다.
• 공구와 공작물 사이에 물리적 접촉이 없기 때문에 마모율이 낮기 때문에 레이저 유지 관리 비용이 적당히 낮습니다.
• 레이저 빔에 의해 제공되는 기계 가공은 고정밀이며 이러한 공정의 대부분은 추가 마무리가 필요하지 않습니다.
• 레이저 빔은 가스와 짝을 이루어 절단 프로세스를 보다 효율적으로 도우며, 표면 산화를 최소화하고, 가공물 표면을 녹거나 기화된 물질로부터 보호할 수 있습니다.

레이저 빔 가공의 단점

• 레이저 빔을 얻는 초기 비용은 적당히 높습니다. 가공 공정에 도움이 되는 액세서리는 많이 있으며, 이러한 액세서리의 대부분은 레이저 빔 자체만큼이나 중요하기 때문에 가공의 시작 비용이 더욱 높아집니다.
• 가공을 취급하고 유지하려면 고도로 훈련된 사람이 필요합니다. 레이저 빔을 작동하는 것은 비교적 기술적인 작업이며 전문가의 서비스가 필요할 수 있습니다.
• 레이저 빔은 대량 금속 공정을 생성하도록 설계되지 않았습니다.
• 레이저 빔 가공은 많은 에너지를 소모합니다.
• 깊은 절단은 녹는점이 높은 공작물에서는 어렵고 일반적으로 테이퍼가 발생합니다.

FAQ.

레이저 빔 가공이란 무엇입니까?

레이저 빔 가공(LBM)은 레이저 빔에서 전달되는 열을 사용하는 가공의 한 형태입니다. 이 프로세스는 열 에너지를 사용하여 금속 또는 비금속 표면에서 재료를 제거합니다.

레이저 빔 가공의 장점은 무엇입니까?

레이저 빔 가공의 주요 장점은 복잡한 절단 패턴의 자동화 용이성, 공구 마모 및 파손의 부재, 얕은 각도 절단 능력 및 빠른 절단 속도입니다. 비접촉 공정이므로 조사를 통해 레이저와 재료 사이의 에너지 전달이 발생합니다.

레이저 빔 가공에는 어떤 레이저가 사용됩니까?

레이저 빔 가공에 사용되는 레이저 유형:Nd:YAG 및 YAG 레이저 및 펨토초 레이저와 같은 고체 레이저와 함께 CO2 및 엑시머 레이저와 같은 가스 레이저가 가장 인기 있는 레이저 중 일부입니다.

레이저 빔 가공의 원리는 무엇입니까?

생산된 이 레이저 빔을 기계화하기 위해 공작물에 초점을 맞춥니다. 레이저 빔이 W/P의 표면에 닿으면 레이저 빔의 열 에너지가 W/P의 표면으로 전달됩니다. 가열하고 녹이고 증발하여 결국 재료를 가공물로 만듭니다.

레이저 빔의 특성은 무엇입니까?

1장에서 레이저 빔의 가장 특징적인 특성은 (i) 단색성, (ii) 일관성(공간 및 시간), (iii) 방향성, (iv) 밝기라고 명시되어 있습니다.

LBM 공정에서 어떤 레이저 재료가 사용됩니까?

Nd:YAG가 LBM 응용 분야에 주로 사용되는 고체 범주에서 개발된 여러 레이저 유형이 있습니다. Nd:YAG, 루비 및 Nd-유리와 같은 고체 레이저는 금속 재료 가공에 많이 사용됩니다. Nd:YAG 레이저는 세라믹 재료에도 사용할 수 있습니다.

레이저 제조란 무엇입니까?

레이저 기반 제조는 현재 세라믹에서 폴리머 및 금속에 이르기까지 다양한 종류의 재료를 처리하기 위해 다양한 산업에서 적용되고 있습니다. 레이저 기술의 발전으로 거의 모든 재료를 전례 없는 정밀도와 효율성으로 레이저 가공할 수 있게 되었습니다.

레이저 빔 가공은 전체 작업 동안 진공이 필요합니까?

설명:레이저 빔 가공은 더 다양하며 금속 및 비금속에 사용할 수 있습니다. 진공 환경이 필요하지 않습니다. 설명:레이저 빔 가공 공정에서 열 영향 영역은 다른 비전통적인 가공 공정에 비해 면적이 더 작습니다.

레이저의 종류는 무엇입니까?

이득 매체에 따라 레이저는 5가지 주요 유형으로 분류됩니다.

• 가스 레이저.
• 고체 레이저.
• 파이버 레이저.
• 액체 레이저(염색 레이저)
• 반도체 레이저(레이저 다이오드)

레이저 빔의 주요 특성과 용도는 무엇입니까?

레이저는 자극된 방사선을 사용하여 증폭되는 매우 집중된 좁은 광선을 투사하는 장치입니다. 레이저에는 일관성, 시준 및 단색 속성의 세 가지 속성이 있습니다. 레이저의 이 세 가지 속성은 작은 초점에 강력한 파워를 제공합니다.

레이저 빔을 사용하여 가공할 수 있는 재료는 무엇입니까?

레이저 빔 가공은 공작물의 전기 전도성 특성과 무관합니다. 플라스틱에서 다이아몬드에 이르기까지 다양한 재료를 가공할 수 있습니다. 레이저 빔 가공은 드릴링, 절단, 홈 가공, 스크라이빙, 마킹, 청소 및 터닝 등 다양한 재료 가공 기술을 제공합니다.

레이저 빔 가공을 더 큰 구멍에 사용할 수 없는 이유는 무엇입니까?

특정 출력 밀도를 초과하는 레이저 방사선은 재료의 용융 및 기화 및 고체 입자의 방출을 생성합니다. 구멍의 직경과 깊이가 증가함에 따라 분출된 고체 입자가 녹아 구멍의 벽과 바닥에 침전되므로 깊은 구멍 드릴링에는 적합하지 않습니다.

레이저 빔 가공에 사용되는 기계의 운영 비용은 어떻게 됩니까?

레이저 빔 가공은 가공 속도가 매우 빠르고 셋업 시간이 경제적입니다.

레이저 빔 가공에 사용되는 기계의 운영 비용은 어떻게 됩니까?

LBM에서 기계의 운영비는 저렴하지만 장비 비용 자체는 고가입니다.

레이저 기술은 무엇을 합니까?

레이저 장치는 빛을 사용하여 이미지와 텍스트를 저장, 전송 또는 인쇄합니다. 그들은 또한 수술 및 무기를 포함한 다양한 다른 응용 분야에서 사용됩니다. 레이저의 일관된 방사는 레이저에 특별한 힘을 줍니다.

레이저 빔 가공에서 인구 반전이란 무엇입니까?

• 레이저 작용의 경우 원자의 개체수입니다. 더 높은 에너지 상태를 증가시켜야 합니다. 더 높은 에너지 준위의 인구를 증가시키는 과정, 즉 N2> N1이 되는 과정을 인구 역전이라고 합니다.
• 인구 역전을 달성하는 방법은 다음과 같습니다. 펌핑이라고 합니다.

레이저 가공의 용도는 무엇입니까?

응용 프로그램. 레이저는 다른 제조 공정 중에서 용접, 클래딩, 마킹, 표면 처리, 드릴링 및 절단에 사용할 수 있습니다. 자동차, 조선, 항공 우주, 철강, 전자, 의료 산업에서 복잡한 부품의 정밀 가공에 사용됩니다.

전자빔은 레이저빔 가공에 사용됩니까?

집속된 전자의 고강도 빔은 재료 제거를 위한 열을 공급하는 데 사용됩니다. 고강도 레이저 빔(간섭성 광자)이 재료 제거를 위한 열을 공급하는 데 사용됩니다.

레이저 빔을 발명한 사람은 누구입니까?

Hughes Research Laboratories의 theodore Maiman, 최초의 작동 레이저 Theodore Maiman은 1960년 Hughes Research Lab에서 최초의 작동 레이저를 개발했으며 최초의 레이저 작동을 설명하는 그의 논문은 3개월 후 Nature에 게재되었습니다.

클래스 3 레이저란 무엇입니까?

클래스 3 레이저는 직접 빔을 볼 수 없도록 제어 조치가 필요한 중간 출력 레이저 또는 레이저 시스템입니다. 제어 조치는 기본 또는 정반사된 빔에 눈이 노출되는 것을 방지하는 데 중점을 둡니다.

LBM이 제한 사항인가요?

LBM은 얇은 부분과 소량의 재료가 제거되는 경우에만 적용됩니다. 구멍 크기 제어가 어렵습니다. 드릴된 구멍은 약간의 테이퍼 형성이 있을 수 있으므로 큰 구멍에는 적합하지 않습니다.

레이저 빔은 언제 발명되었나요?

1958년 12월:레이저 발명. 때때로 일상 생활에 혁명적인 영향을 미치는 과학적 돌파구가 발생합니다. 이에 대한 한 가지 예는 레이저의 발명으로, 이는 방사선의 유도 방출에 의한 광 증폭을 나타냅니다.

레이저로 금속을 절단할 수 있나요?

레이저는 많은 재료를 절단할 수 있으며 일반적으로 몇 가지 유형의 금속, 특히 탄소강, 연강, 스테인리스강, 강철 합금 및 알루미늄에 사용됩니다.