9.1.3 עיבוד חומרים

מספר היישומים בהם משתמשים בלייזרים לעיבוד חומרים גדול ביותר.

להלן רשימה חלקית:

  • חיתוך – הלייזר יכול לשמש ככלי חיתוך עדין ומדויק. לייזרים בהספק גבוה משמשים לחיתוך מיגוון חומרים: החל מבדים, גומי פלסטיק, וכלה במתכות ויהלומים.
  • ריתוך – חיבור קבוע של חומרים באמצעות התכה. החום הגבוה שנוצר כתוצאה מבליעת קרינת הלייזר משמש להתכת אחד החומרים או יותר. בזמן התקררותו, הוא מחבר את החלקים.
  • עיבוד פני שטח (הקשיה) – באמצעות חימום אזורים מסוימים של החומר, ניתן לשנות את תכונותיו המכניות. ניתן להקשות או להרפות אזור מסוים במתכת באמצעות תהליכי חימום וקירור. יתרון הלייזר למטרה זו הוא חימום מקומי חזק ומהיר, תהליך שלא ניתן לבצע באמצעים אחרים, עקב מוליכות החום הגבוהה של המתכת.
  • התכה – בליעת קרינת הלייזר על ידי החומר יוצרת בו עליית טמפרטורה. מכיוון שהלייזר מאפשר העברת הספק גבוה בפרק זמן קצר, ניתן להתיך אזורים מוגדרים בחומר ברמת דיוק גבוהה.
  • אידוי – העברת חומר למצב גזי. ניתן לבצע אידוי חומר באזורים מוגדרים, מבלי לגרום נזק לסביבתם..
  • פוטוליתוגרפיה (בתעשיית המוליכים למחצה) – ניתן לעצב צורות עדינות (מסדר גודל של מיקרון !) בחומרים המשמשים כמסכות בתעשיית המוליכים למחצה.
  • מדידה תלת ממדית של גופים – באמצעות אלומת לייזר ניתן לסרוק גוף תלת ממדי, ולשמור בצורה דיגיטלית את כל המידע על צורתו.
  • ליתוגרפיה של גופים תלת ממדיים – בתהליך דומה לתהליך פוטוליתוגרפיה, אלא שהלייזר משמש לבניית "פסל" תלת ממדי על פי המידע המועבר בצורה ממוחשבת. הפסל נבנה בשכבות, שכבה אחר שכבה.
    בניית דגמים ראשונים (מודלים, פרוטוטייפ) מבוצעת כיום בשיטה זו בזמן קצר ביותר. גם פסלים של יצורים חיים (כגון אדם) ניתן לבנות במדוייק בשיטה זו.

יישומים אלו מקובלים מאוד, והלייזר החליף שיטות עיבוד מכניות במפעלים רבים, כמו בתעשיית המכוניות.

יתרונות השימוש בלייזר לעיבוד חומרים הם:

  • הדיוק הגבוה המושג בחלקים המעובדים, אין צורך בפעולות עיבוד נוספות כגון ליטוש.
  • אין בלאי מכני לסכינים, אשר בעיבוד שבבי מכני נשחקים ומשנים את מידותיהם תוך כדי פעולתם.
  • בלייזר אין מנועים הדורשים תחזוקה שוטפת.

 

כפתור "הקודם" כפתור "הבא"