Hỡnh 1.13 Tiện kim loại cú hỗ trợ bằng tia laser
Gia cụng cú hỗ trợ bằng laser (Laser - Assisted Machining - LAM) là phương phỏp gia cụng kết hợp cơ - nhiệt, được coi là phương phỏp gia cụng thay thế cho cỏc phương phỏp cắt gọt thụng thường khi gia cụng cỏc loại vật liệu khú gia cụng, bằng cỏch sử dụng chựm tia laser để nung núng chi tiết (khụng nhất thiết phải cú sự chảy lỏng và bốc hơi vật liệu) trong khi đú dụng cụ cắt cơ khớ búc vật liệu (Hỡnh 1.13). Gia cụng cú hỗ trợ bằng laser cho phộp giảm chi phớ và nõng cao chất lượng tạo hỡnh đối với cỏc loại vật liệu cú cấu trỳc như silicon nitride, zircon, cỏc loại vật liệu gốm, ceramics và cỏc loại vật liệu kim loại khú gia cụng khỏc. Với vật liệu gốm, cú sự co về thể tớch trong quỏ trỡnh tạo hỡnh mạng lưới, nờn thường tạo hỡnh ở hỡnh dạng đơn giản và cỏc phương phỏp gia cụng thường cú yờu cầu khắt khe về độ chớnh xỏc kớch thước. Mài và mài nghiền bằng kim cương hiện đang là biện phỏp gia cụng thớch hợp nhất đối với vật liệu này tuy nhiờn chi phớ gia cụng rất đắt (chiếm đến 60 - 90% giỏ thành). Khi sử dụng laser để hỗ trợ trong gia cụng, chi phớ gia cụng cú thể giảm đến 50% và chất lượng chế tạo được cải thiện. Với kim loại, chẳng hạn như i-nox, cú đặc tớnh dẻo, gai, gõy khú khăn trong cỏc nguyờn cụng cắt gọt (tiện, phay, khoan...), gõy ra lẹo dao, mũn dao, chất lượng bề mặt gia cụng khụng cao, độ chớnh xỏc kớch thước kộm,... việc sử dụng laser hỗ trợ đó khắc phục được tớnh cắt gọt, kim loại trở nờn dễ dàng gia cụng hơn. Tại vựng gia cụng, bề mặt
Tụi bề mặt chi tiết bằng laser CO2
25
vật liệu được nung núng bằng chựm tia laser đến một nhiệt độ thớch hợp. Tại nhiệt độ này, kim loại được "mềm húa", cơ tớnh vựng đú giảm bởi vậy cú thể cắt gọt với một lực cắt nhỏ hơn thụng thường, giảm mũn dao và nõng cao năng suất cắt. Ưu điểm của phương phỏp gia cụng cú hỗ trợ bằng laser:
- Nõng cao tốc độ búc vật liệu.
- Khụng cú hoặc cú rất ớt sự ảnh hưởng do gia cụng phỏ hủ y trờn bề mặt, bởi vậy giảm ứng suất gia cụng trờn bề mặt chi tiết.
- Tăng độ nhẵn búng bề mặt chi tiết - Giảm tốc độ mũn của dụng cụ cắt - Linh hoạt trong gia cụng
- Cú thể gia cụng được nhiều loại vật liệu cú cơ tớnh cao, khú gia cụng.