La tornitura-assistita dal laser (LAT) è attualmente una delle forme di lavorazione assistita dal laser (LAM) più ampiamente studiate. Il processo prevede tipicamente l'integrazione di una testa laser con uno strumento di tornitura, in modo tale che il raggio laser irradi la superficie rotante del pezzo davanti al percorso dell'utensile da taglio (come mostrato nella Figura 1). Il suo meccanismo principale risiede nel controllo della potenza del laser e del diametro dello spot per aumentare la temperatura dello strato riscaldato fino all'interno della zona di transizione plastica del materiale. Gli studi hanno dimostrato che per i materiali ceramici-come il nitruro di silicio-quando la temperatura di riscaldamento supera il punto di rammollimento della fase vetrosa, il meccanismo di rimozione del materiale passa dalla frattura fragile al taglio della plastica, prevenendo così la formazione di microfessure superficiali. Inoltre, nel caso delle leghe a base di nichel-, il riscaldamento laser può mitigare gli effetti di incrudimento del materiale-. Con parametri di processo adeguati, le forze di taglio possono essere significativamente ridotte e la durata dell'utensile può essere estesa. La sfida principale nel controllo del processo risiede nella gestione della profondità della zona termicamente-influenzata; è fondamentale garantire che il calore sia confinato esclusivamente allo strato destinato alla rimozione, preservando così l'integrità e le proprietà del materiale del substrato.
A differenza del taglio continuo coinvolto nella tornitura, la fresatura laser-assistita è un processo di taglio intermittente caratterizzato da una cinematica più complessa. Durante l'operazione di fresatura, il raggio laser in genere scansiona la superficie del pezzo con un angolo specifico davanti alla fresa (come illustrato nella Figura 2). Il vantaggio tecnico della fresatura assistita dal laser- risiede nella sua capacità di rimuovere in modo efficiente il materiale da superfici planari e cavità complesse. Quando applicata ad acciai per stampi ad alta-durezza o leghe di titanio, la fonte di calore del laser ammorbidisce efficacemente la zona di formazione del truciolo, mitigando così il carico di impatto subito dai denti della fresa nell'istante in cui si impegnano nel pezzo. Questo meccanismo di preriscaldamento altera la morfologia dei trucioli, trasformandoli da trucioli discontinui e frammentati in trucioli continui ed elicoidali-un'indicazione che la duttilità del materiale è stata notevolmente migliorata. Nelle operazioni di lavorazione simultanea multi-asse, la precisione della sincronizzazione tra la testa laser e il mandrino di fresatura è un fattore critico nel determinare la qualità del pezzo finito. Attualmente, questa tecnologia viene applicata alla lavorazione di componenti complessi-come le pale dei motori degli aerei-con l'obiettivo primario di ridurre i costi di produzione aumentando la velocità di rimozione del materiale per unità di tempo.
La molatura-assistita dal laser (LAG) combina le caratteristiche del riscaldamento del raggio ad alta-energia con la molatura abrasiva; è specificamente progettato per la lavorazione di materiali di estrema durezza ed elevata fragilità, come ceramiche strutturali e vetro ottico. Questo processo utilizza un raggio laser per preriscaldare una regione localizzata immediatamente prima del punto di macinazione, inducendo rammollimento termico o trasformazioni di fase all'interno dello strato superficiale del materiale. Questa azione riduce efficacemente la resistenza alla molatura e sopprime la scheggiatura fragile. Per i materiali fragili, il riscaldamento laser facilita la "molatura a regime plastico-, riducendo così al minimo i danni da microfessure sia alla superficie che al sottosuolo (come illustrato nella Figura 3). Dato che il tasso di rimozione del materiale inerente al processo di rettifica stesso è relativamente basso, il controllo preciso della potenza del laser è di fondamentale importanza per evitare eccessivi danni termici o bruciature della superficie. Inoltre, l'assistenza del laser aiuta a ridurre l'usura della mola e a mantenere l'affilatura dei grani abrasivi. Nella lavorazione ultra-di precisione di wafer semiconduttori e componenti ottici di precisione, questa tecnica costituisce un mezzo efficace per ottenere superfici di alta-qualità e prive di danni-.
