레이저 드릴링은 고출력 밀도, 짧은 체류 (레이저 절단보다 낮은) 펄스 열원을 통한 레이저 가공 기술입니다. 개구의 형성은 단일 펄스 또는 다중 펄스에 의해 실현 될 수있다. 기존의 기계식 드릴링 머신, 전기 화학 및 EDM 드릴링 기술과 비교할 때 레이저 드릴링은 가공 깊이가 얕을 때 더 경제적 인 드릴링 기술입니다. 절단 설계를 기반으로 한 레이저 열원을 드릴링에 사용할 수도 있지만, 드릴링 설계를 기반으로 한 레이저 열원을 사용하는 것이 더 효과적입니다. 동시에이 고출력의 반복 가능한 펄스 레이저는 밀접하게 연결된 일련의 구멍을 가공하여 레이저 절단을 달성 할 수 있습니다. 일반적으로 레이저 드릴링의 직경은 일반적으로 0.07 5-1. 5 mm입니다. (0.003-0. 060 인치).
레이저에 의해 제조 된 키홀은 깨끗하고 소량의 캐스트 층을 수반한다. 즉, 용융 금속은 드릴링 공정 동안 키홀의 내벽에 부착 될 수있다. 큰 조리개가 필요한 경우 필요한 조리개를 얻기 위해 절단 모드의 레이저 빔 드릴링 기술이 필요합니다. 드릴링 과정에서 먼저 드릴링 모드를 사용하여 충분한 크기의 구멍을 준비하여 후속 절단 과정을 여기서 시작하십시오. 천공 또는 관통 과정에서 높은 피크 전력을 갖는 반복 펄스 레이저 빔이 필요하며, 이는 높은 공기압과 결합됩니다. 공작물이 침투 한 후에는 최대 출력을 줄이거 나 펄스없는 모드로 변경하여 레이저 빔을 절단 할 수 있습니다.
고체 레이저는 단파장을 가지며 고강도 펄스 출력을 달성 할 수 있으므로 Nd : YAG 레이저, Nd : 유리 레이저 및 Nd : 루비 레이저와 같은 레이저 드릴링에 더 적합합니다. 엔지니어링 응용 분야에서 금속 재료의 레이저 드릴링은 일반적으로 Nd : YAG 레이저에 의해 실현됩니다. CO 2 레이저는 종종 세라믹, 복합 재료, 플라스틱 또는 고무와 같은 비금속 재료의 구멍을 여는 데 사용됩니다.
금속 재료의 레이저 드릴링에는 펄스 레이저가 필요하며 빔의 포커싱 파워 밀도는 10 ^ 5 W / mm ^ 2 (6 이상이어야합니다. {{ 4}} w / in. ^ 2 × 10 ^ 7 w / in. ^ 2). 절단 공정에서, 집속 된 빔은 재료의 표면에 부딪 히고, 재료는 녹고 휘발되며, 용융되고 증발 된 금속이 방출되어 공작물에 구멍이 형성됩니다. 일반적으로 레이저 구멍의 깊이는 구멍 직경의 6 배입니다. 두꺼운 벽 구성 요소의 레이저 드릴링의 경우 재료를 완전히 관통하기 위해 여러 펄스가 필요할 수 있습니다. 레이저 드릴링 기술은 최대 2 5 mm 두께의 재료 드릴링을 달성 할 수 있습니다.
레이저 빔에 집중
레이저 드릴링 모드에서는 드릴링에 필요한 출력 밀도를 달성하기 위해 펄스 레이저의 피크 파워 빔을 직경이 0. 6 mm 인 지점에 초점을 맞추려면 짧은 초점 거리 렌즈를 사용해야합니다.
레이저 빔의 낮은 발산은 특수 레이저 공진기에 의해 달성 될 수 있습니다. 드릴링 과정에서 발산이 적은 레이저 빔은 작업 빔의 반사 전파를 변경하여 드릴링 품질과 드릴링 깊이를 향상시킵니다. 초점 장치의 조리개를 변경하여 빔의 직경을 제어 할 수 있습니다. 따라서, 개구는 집속 된 빔의 에너지 밀도 및 강도 분포를 개선하기 위해 사용될 수있다. 이 원칙들은 레이저 드릴링의 적용에있어 특정한 참조 의미를 가지고 있습니다.
레이저 드릴링 기술의 장점
레이저 드릴링은 레이저 절단의 장점을 대부분 가지고 있습니다. 필요한 홀 직경이 0. 5 mm (0. 020 인치)보다 작은 경우 레이저 드릴링이 특히 유리합니다. 또한, 기존 공구가 진입 할 수없는 영역에서 드릴링 할 때 레이저 빔 흡입 드릴링을 달성하기 위해 광선과 재료 표면 사이의 특정 각도 만 필요하므로 가공 중 구조적 간섭으로 인한 충격 및 파단 발생을 효과적으로 방지 할 수 있습니다.
레이저 드릴링의 다른 장점은 다음과 같습니다.
짧은 개장 시간
자동화에 대한 강력한 적응성
구멍을 뚫기 어려운 재료의 가공을 통해 사용할 수 있습니다
기계적 개방과 비교하여 개방 프로세스와 공작물 사이에 기계적 마모가 없습니다.