حفاری لیزری یک فناوری پردازش لیزری است که سوراخ هایی را از طریق منبع حرارتی پالسی با چگالی توان بالا و ماندگاری کوتاه (کمتر از برش لیزری) سوراخ می کند.تشکیل دیافراگم را می توان با یک پالس یا چند پالس به دست آورد.
در فرآیند پانچ ابتدا از حالت پانچ برای تهیه سوراخ های کوچک با اندازه کافی استفاده کنید تا فرآیند برش بعدی از اینجا شروع شود.فرآیند حفاری یا نفوذ نیاز به پرتو لیزر پالسی قابل تکرار با حداکثر توان بالا دارد و در عین حال با فشار هوای بالا محقق می شود.پس از نفوذ قطعه کار، پرتو لیزر با کاهش قدرت پیک یا حتی تغییر به حالت بدون پالس قطع می شود.
لیزرهای حالت جامد طول موج کوتاه تری دارند و می توانند به خروجی پالس با شدت بالا دست یابند، بنابراین برای حفاری لیزری مناسب تر هستند، مانند لیزرهای Nd:YAG، لیزرهای Nd:شیشه و لیزرهای Nd:یقوت.
لیزر CO2 اغلب برای باز کردن منافذ در مواد غیر فلزی مانند سرامیک، کامپوزیت، پلاستیک یا لاستیک استفاده می شود.حفاری لیزری مواد فلزی به لیزر پالسی نیاز دارد و چگالی توان تمرکز پرتو باید بالاتر از 10^5 W/mm^2 (6.5 W/in.^2 × 10^7 W/in.^2) باشد.
تمرکز پرتو لیزر
در حالت حفاری لیزری، برای دستیابی به سطح چگالی توان مورد نیاز برای حفاری، به یک لنز با فاصله کانونی کوتاه نیاز است تا پرتو پرتوان لیزر پالسی را روی نقطه‌ای به قطر 0.6 میلی‌متر متمرکز کند.
واگرایی کم پرتو لیزر را می توان با تشدید کننده های لیزری خاص به دست آورد.قطر پرتو را می توان با تغییر دیافراگم دستگاه فوکوس کنترل کرد.بنابراین می توان از دیافراگم برای افزایش چگالی انرژی پرتو متمرکز و بهبود توزیع شدت پرتو استفاده کرد.
مزایای فناوری حفاری لیزری
حفاری لیزری بیشتر مزایای برش لیزری را دارد.فقط نیاز است که پرتو و سطح ماده زاویه خاصی را ایجاد کند تا ورودی و پانچ پرتو لیزر را درک کند، که به طور موثر از وقوع ضربه و تکه تکه شدن ناشی از تداخل ساختاری در طول پردازش مکانیکی جلوگیری می کند.
سایر مزایای حفاری لیزری
1. زمان بازگشایی کوتاه
2. سازگاری قوی اتوماسیون
3. می تواند برای پردازش نفوذ مواد سخت به باز استفاده شود
4. در مقایسه با باز کردن مکانیکی، هیچ گونه سایش مکانیکی بین فرآیند باز کردن و قطعه کار وجود ندارد.
حفاری لیزری اولین فناوری عملی پردازش لیزر است و همچنین یکی از زمینه های کاربردی مهم پردازش لیزر است.حفاری لیزری عمدتا برای مواد فلزی فولاد، پلاتین، مولیبدن، تانتالیم، منیزیم، ژرمانیوم، سیلیکون، مواد فلزی سبک مس، روی، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، آلیاژهای ماتریس نیکل، طلای تیتانیوم، پلاتین، کاربید معمولی استفاده می شود. مغناطیسی مواد و زیرلایه های سرامیکی، سنگ های قیمتی مصنوعی، فیلم های الماس، سرامیک، لاستیک، پلاستیک، شیشه و غیره در مواد غیر فلزی.