Лазерная размерная обработка включает процессы собственно лазерной резки, лазерное сверление, лазерное фрезерование и т.д.
Лазерная резка используется для резания сталей, керамики, стекла, пластмасс и других материалов. Процесс резания идет без образования стружки, а испаряющийся за счет высоких температур металл уносится сжатым воздухом.
Лазерную резку материалов осуществляют как в импульсном, так и в непрерывном режиме. При резке в импульсном режиме непрерывный рез получается в результате наложения следующих друг за другом отверстий.
Наиболее широкое применение получила резка (фрезерование) тонкопленочных пассивных элементов интегральных схем с целью точной подгонки значений их сопротивления или емкости. Для этого применяют импульсные лазеры на алюмоиттриевом гранате с модуляцией добротности, лазеры на углекислом газе. Импульсный характер обработки обеспечивает минимальную глубину прогрева материала и исключает повреждение подложки, на которую нанесена пленка.
В сочетании с автоматически управляющими системами лазерные установки для подгонки резисторов обеспечивают производительность более 5 тысяч операций за 1 ч. Импульсные лазеры на алюмоиттриевом гранате применяются также для резки полупроводниковых пластин-подложек интегральных схем.
Лазеры непрерывного действия на углекислом газе применяют для газолазерной резки, при которой в зону воздействия лазерного луча подается струя газа. Газ выбирают в зависимости от вида обрабатываемого материала. При резке дерева, фанеры, пластиков, бумаги, картона, текстильных материалов в зону обработки подается воздух или инертный газ, которые охлаждают края реза и препятствуют сгоранию материала и расширению реза.
При резке большинства металлов, стекла, керамики струя газа выдувает из зоны воздействия луча расплавленный материал. Это позволяет получать поверхности с малой шероховатостью и обеспечивает высокую точность реза.
При резке железа, малоуглеродистых сталей и титана в зону нагрева подается струя кислорода. В результате экзотермической реакции окисления металла выделяется дополнительное тепло, что позволяет значительно повысить скорость резки.
Преимущества газолазерной резки:
- простота автоматизации процесса;
- малая ширина реза и небольшая глубина зоны термического влияния;
- отсутствие вредных отходов при резке стеклопластиков;
- оплавление краев реза синтетических текстильных материалов, что препятствует их распусканию.