6. Phƣơng pháp nghiên cứu
5.3.2. Nguyên tắc hoạt động:
Phần lớn các máy phát laser đều sử dụng laser CO2 hoặc laser Nd:YAG (YAG là chữ viết tắt của Yitrium Alumium Garnet) với nguyên lý tương tự nhau. Nguyên lý cơ bản của quá trình cắt laser có thể tóm tắt như sau:
Máy phát laser sẽ phát ra một chùm tia mang năng lượng cao. Nhờ một hệ thống thấu kính hội tụ, chùm tia này sẽ được tập trung lên bề mặt vật liệu cần gia công.
Nhờ cường độ cao, chùm tia này nhanh chóng đốt nóng vật liệu và tạo nên một vùng vật liệu nóng chảy cục bộ, thường có đường kính khoảng 0,5 mm.
Tiểu luận lý thuyết LASER
(a) (b) Hình 5.6. Sơ đồ nguyên tắc cắt bằng laser (a) và đầu cắt laser (b)
Dòng khí nén (tùy vào loại vật liệu gia công mà dòng khí nén có thể là oxy hoặc khí trơ) áp lực cao được thổi vào vùng gia công để đẩy phần vật liệu nóng chảy ra ngoài (nếu là cắt kim loại thì dòng khí này sẽ làm giảm hệ số phản xạ của bề mặt kim loại). Hơn nữa khi bề mặt đạt đến trạng thái nhiệt độ cao, oxy sinh ra phản ứng tỏa nhiệt, thúc đẩy quá trình cắt.
Vùng vật liệu bị nóng chảy cục bộ được di chuyển dọc theo bề mặt vật liệu cần gia công theo một quỹ đạo và sinh ra vết cắt. Chuyển đọng này được thực hiện bằng cách di chuyển chùm laser hội tụ nhờ chuyển động cơ khí theo hai phương X –Y trên bàn máy CNC (Computer Numerical Control). Mọi quá trình đều hoàn toàn tự động.
Cuối cùng vật liệu gia công nguội dần sau khi tia laser thôi tác dụng
Tiểu luận lý thuyết LASER
Hình 5.7. Cắt bằng tia laser với độ chính xác cao
Hình 5.8. Một số chi tiết được cắt bằng laser