Thách thức chính trong quá trình xử lý vật liệu kim loại bằng laser là tốc độ hấp thụ năng lượng laser. Để nâng cao hiệu quả ghép bức xạ laser trong xử lý các vật liệu kim loại khác nhau, các kỹ thuật sau đây thường được sử dụng.
Bước sóng của tia laze dùng trong chiếu xạ vật liệu kim loại được chọn là bước sóng tới hạn. Chẳng hạn, Al, Au và Ti có bước sóng tới hạn lần lượt là khoảng 1064 nm, 630 nm và 10000 nm.
Khi bước sóng của chùm tia laze lớn hơn bước sóng tới hạn, hệ số phản xạ của bề mặt kim loại đối với chùm tia laze tăng lên đáng kể và khả năng hấp thụ của nó giảm mạnh, dẫn đến hơn 92% chùm tia laze tới bị phản xạ.
Laser trạng thái rắn YAG, thường được sử dụng trong vi máy laser, có bước sóng laser là 1064 nm. Ở bước sóng này, hệ số phản xạ của hầu hết các kim loại như Al, Cu, Ni, Ag, Pt, Zn, Pb đều trên 80%.
Bề mặt kim loại được phủ một lớp phủ thích hợp để cải thiện khả năng hấp thụ tia laser tới.
Thông thường, than chì hoặc phốt phát mangan được sử dụng làm lớp phủ trên bề mặt. Lớp phủ này tạo ra một lớp hấp thụ màu đen, có thể tăng tỷ lệ hấp thụ từ 60% đến 80%.
Tuy nhiên, độ dày lớp phủ thích hợp là rất quan trọng. Nếu lớp phủ quá dày, nó có thể bay hơi do nhiệt độ quá cao. Nếu quá mỏng, nó có thể bay hơi hoàn toàn trước khi kết thúc quá trình xử lý bằng laser, dẫn đến hiện tượng phản xạ kim loại trong quá trình bức xạ laser.
Độ dày lớp phủ ảnh hưởng đến sự hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng cho kim loại thông qua dẫn nhiệt. Nếu lớp phủ đã bay hơi khi kết thúc quá trình xử lý bằng laser, thì đây được coi là độ dày lớp phủ tối ưu. Giá trị này có thể được xác định thông qua thử nghiệm.
1. Tiền xử lý quang học:
Tiền xử lý quang học là một công nghệ gần đây, không gây ô nhiễm, giúp tăng cường khả năng hấp thụ trên bề mặt vật liệu. Nó chủ yếu sử dụng sự kết hợp của laser excimer với quang phổ UV và CO2 để xử lý sau đồng thời, dẫn đến sự gia tăng đáng kể khả năng hấp thụ laser CO2 trên bề mặt vật liệu.
Hiệu quả của tiền xử lý quang học phần lớn bị ảnh hưởng bởi ba yếu tố: năng lượng laser, số xung laser và tính chất vật lý của vật liệu.
Xử lý quang học là một công nghệ phức tạp và hiện chủ yếu dựa vào kinh nghiệm thực tế, với nhu cầu nghiên cứu lý thuyết sâu hơn.
2. Công nghệ tiền xử lý bề mặt cơ học và hóa học:
Các công nghệ tiền xử lý bề mặt cơ học và hóa học được sử dụng để nâng cao tỷ lệ hấp thụ laser của bề mặt vật liệu.
Ví dụ, mài một bề mặt kim loại nhẵn bằng đá mài và ăn mòn một lớp mỏng bề mặt kim loại bằng các chất có tính axit là những phương pháp xử lý bề mặt đơn giản nhất. Tuy nhiên, những phương pháp này cũng là những phương pháp có khả năng gây hư hại và ô nhiễm lớn nhất cho các tác phẩm điêu khắc.
Địa chỉ: 241 Nguyễn An Ninh, Phường 3, TP. Tân An, Long An
Email: pklasercnc@gmail.com
Hotline: 0832280882
Website: https://pklaser.vn/
