Laser-assisterad svarvning (LAT) är för närvarande en av de mest undersökta formerna av laser-assisterad bearbetning (LAM). Processen involverar vanligtvis att integrera ett laserhuvud med ett svarvverktyg, så att laserstrålen bestrålar den roterande ytan på arbetsstycket framför skärverktygets bana (som visas i figur 1). Dess kärnmekanism ligger i att styra lasereffekten och punktdiametern för att höja temperaturen på det uppvärmda lagret till inom materialets plastövergångszon. Studier har visat att för keramiska material-som kiselnitrid-när uppvärmningstemperaturen överstiger mjukningspunkten för deras glasartade fas, skiftar materialavlägsningsmekanismen från spröd brott till plastskärning, vilket förhindrar bildandet av mikrosprickor på ytan. Dessutom, när det gäller nickel-baserade legeringar, kan laseruppvärmning mildra materialets{10}}härdningseffekter. Under lämpliga processparametrar kan skärkrafterna reduceras avsevärt och verktygets livslängd kan förlängas. Den primära utmaningen i processkontroll ligger i att hantera djupet av den värmepåverkade zonen; det är väsentligt att säkerställa att värmen är begränsad enbart till det skikt som är avsett för borttagning, och därigenom bevara integriteten och egenskaperna hos substratmaterialet.
Till skillnad från den kontinuerliga skärningen som är involverad i svarvning är laserassisterad-fräsning en intermittent skärprocess som kännetecknas av mer komplex kinematik. Under fräsoperationen skannar laserstrålen vanligtvis arbetsstyckets yta i en specifik vinkel framför fräsen (såsom illustreras i figur 2). Den tekniska fördelen med laserassisterad-fräsning ligger i dess förmåga att effektivt ta bort material från komplexa plana ytor och kaviteter. När den appliceras på hög-hårdhet i formstål eller titanlegeringar, mjukar laservärmekällan effektivt upp spånbildningszonen och mildrar därigenom stötbelastningen som fräsens tänder utsätts för i det ögonblick de griper in i arbetsstycket. Denna förvärmningsmekanism förändrar chipsens morfologi och omvandlar dem från diskontinuerliga, fragmenterade chips till kontinuerliga, spiralformade chips-en indikation på att materialets duktilitet har förbättrats avsevärt. I fleraxliga samtidiga bearbetningsoperationer är synkroniseringsprecisionen mellan laserhuvudet och frässpindeln en kritisk faktor för att bestämma kvaliteten på den färdiga delen. För närvarande används den här tekniken för bearbetning av komplexa komponenter-som flygplansmotorblad-med det primära målet att minska produktionskostnaderna genom att öka materialavlägsningshastigheten per tidsenhet.
Laser-Assisted Grinding (LAG) kombinerar egenskaperna hos hög-stråluppvärmning med abrasiv slipning; den är speciellt utformad för att bearbeta material med extremt hög hårdhet och hög sprödhet, såsom strukturell keramik och optiskt glas. Denna process använder en laserstråle för att förvärma ett lokaliserat område omedelbart före slippunkten, vilket inducerar termisk uppmjukning eller fasomvandlingar inom materialets ytskikt. Denna åtgärd minskar effektivt slipmotståndet och undertrycker spröd flisning. För spröda material underlättar laseruppvärmning "plastisk-regimslipning", vilket minimerar mikrosprickskador på både ytan och underytan (som illustreras i figur 3). Med tanke på att materialavlägsningshastigheten som är inneboende i själva slipprocessen är relativt låg, är exakt kontroll av lasereffekten av yttersta vikt för att förhindra överdriven termisk skada eller bränning av ytan. Dessutom hjälper laserhjälp till att minska slitaget på slipskivan och bibehålla skärpan på slipkornen. I ultra-bearbetning av halvledarskivor och optiska precisionskomponenter fungerar den här tekniken som ett effektivt sätt att uppnå-högkvalitativa, skadefria-ytor.
