Công nghệ tôi laser là gì và 1 số thông tin cơ bản

Công nghệ tôi laser dù là một công nghệ xử lý bề mặt mới nhưng đang dần được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực. Tuy nhiên, chi tiết về công nghệ này ra sao? Ưu điểm của công nghệ này có gì nổi trội? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn tìm hiểu.

Khái niệm công nghệ tôi laser là gì?

Công nghệ tôi laser là một phương pháp xử lý bề mặt tiên tiến hiện nay để nâng cao độ bền của bề mặt chi tiết. Phương pháp này ứng dụng chùm tia laser ống 2 cực có năng lượng cao. Mục đích là cung cấp năng lượng cục bộ nhằm làm nóng bề mặt chi tiết.

Các tia laser khi di chuyển dọc trên bề mặt thì nung nóng bề mặt cho đến khi nhiệt độ ở trên nhiệt độ austenite hóa và khi tia laser đi qua. Bề mặt của chi tiết xảy ra quá trình tự tôi với tốc độ nhanh. Từ đó, dẫn đến hình thành tổ chức mactenxit, giúp bề mặt vật liệu được tôi cứng.

Nếu so với các phương pháp tôi truyền thống thì tôi laser vẫn có nhiều ưu điểm nổi trội. Ví dụ như: không có hiện tượng cong vênh, phù hợp với nhiều loại vật liệu, độ chính xác khi làm cao hơn. Những ưu điểm đó thích hợp để thực hiện gia công nhiều sản phẩm, bộ phận khác nhau.

Khả năng tôi cứng của công nghệ laser cao hơn so với công nghệ truyền thống. Nhưng cũng có những nhược điểm cần khắc phục khi tiến hành. Ví dụ như: mặt sau mẫu sản phẩm bị oxy hóa mạnh, chiều dày lớp tôi thấp…

Quá trình thực hiện công nghệ tôi bằng Laser

Tôi laser là công nghệ phù hợp với hầu hết những loại thép hoặc gang có chứa carbon. Quá trình thực hiện công nghệ tôi laser được thực hiện theo những bước cơ bản như sau:

Bước 1: tiến hành định vị cho tiết phôi dưới chùm laser, các chi tiết phôi có thể thay đổi từ đơn giản cho đến phức tạp.

Bước 2: khi phôi đã ở đúng vị trí thì chương trình điều khiển sẽ tiến hành kích hoạt laser để làm nóng cục bộ bề mặt chi tiết. Nhiệt độ nung nóng dưới nhiệt độ nóng chảy của kim loại và hợp kim thường sẽ từ 900-1400 độ C.

Bước 3: di chuyển chùm laser ở trên bề mặt chi tiết khi vùng dưới chùm laser đạt đến nhiệt độ mong muốn. Năng lượng laser của 1 đơn vị điện tích được tính bởi công suất laser cùng chiều sâu lớp vật liệu cần tôi cứng. Vùng có chùm tia laser di chuyển qua thì phải làm nguội nhanh chóng.

Lớp tôi laser có chiều sâu khoảng từ 0,1 đến 2mm tùy theo bản chất của vật liệu và công suất của quá trình laser. Bên cạnh đó, quá trình này cũng có thể tôi toàn bộ bề mặt chi tiết hay tôi cục bộ trên vùng định sẵn. Điều này tùy vào thiết kế và chức năng của sản phẩm cuối cùng.

Ưu điểm nổi trội của công nghệ tôi Laser

Quá trình thực hiện công nghệ tôi laser được áp dụng nhiều bởi những ưu điểm nổi trội như:

• Nguy cơ biến dạng thấp: Công nghệ tôi laser dùng năng lượng cao để tác động lên trên bề mặt chi tiết, cũng không cần làm nguội quan môi trường tôi. Vì vậy nên phương pháp này không gây ra sự biến dạng cho các chi tiết.
• Có khả năng tương thích được với những bộ phận nhỏ: Ống laser được dùng để tôi các chi tiết nhỏ, thích hợp với công nghệ cần độ chính xác cao.
• Độ chính xác cao: Công nghệ laser có thể điều khiển nhiệt độ và quá trình dịch chuyển dòng laser với độ chính xác cao. Công nghệ laser cũng cho phép điều khiển quá trình nhiệt cẩn thận. Đó chính là điều quan trọng với các hoạt động tôi trong sản xuất hàng loạt.
• Chi phí thực hiện quá trình thấp: tôi laser không yêu cầu chất lỏng khi tôi. Vì không xảy ra tiếp xúc, ít biến dạng, không cần chỉnh, nắm cong vênh sau tôi.
• Phù hợp với các hình dáng và bộ phận: tôi laser cho phép tiến hành xử lý phôi gia công bất kể là hình dạng của chúng như thế nào.

Một số loại tia laser thường dùng

Theo môi trường hoạt chất mà sẽ có nhiều loại laser khác nhau khi thực hiện công nghệ tôi laser. Đó là:

• Laser rắn: có tới khoảng 200 chất rắn để làm môi trường hoạt chất laser, hiện loại laser có ứng dụng phổ biến và được tìm thấy đầu tiên là laser ruby.
• Laser lỏng: loại laser cơ bản là laser xung nhuộm, thuốc nhuộm hữu cơ được dùng để làm môi trường hoạt chất.
• Laser khí: đây là loại laser mà trong đó dòng điện được phóng qua trong 1 môi trường chất khí, nó được dùng làm môi trường hoạt chất. Loại laser này được dùng trong môi trường đòi hỏi ánh sáng laser có độ kết dính và chùm sáng cao.
• Laser bán dẫn: loại laser này có vai trò quan trọng trong cuộc sống như máy in laser, đọc đĩa, làm bút chỉ bảng, máy chống trộm… Laser bán dẫn cũng có chi phí rẻ, kích thước nhỏ gọn, năng lượng tiêu thụ cũng thấp hơn.

Mặc dù các tia laser có nhiều lợi ích nhưng laser cũng có nhiều tác hại tiềm tàng mà người dùng nên lưu ý như:

• Võng mạc có thể bị hỏng, tổn thương mắt khi bị chiếu vào
• Những chùm tia có công suất lớn thường sẽ có bức xạ cao gây ảnh hưởng đến da và gây bỏng

Bài biết vừa rồi đã giải đáp thắc mắc về công nghệ tôi laser cũng như những ưu điểm mà chúng mang lại. Hy vọng sẽ giúp bạn đọc có thêm nhiều kiến thức bổ ích.