Laser-ondersteund draaien (LAT) is momenteel een van de meest uitgebreid onderzochte vormen van laser-ondersteund machinaal bewerken (LAM). Het proces omvat doorgaans de integratie van een laserkop met een draaigereedschap, zodat de laserstraal het roterende oppervlak van het werkstuk bestraalt vóór het pad van het snijgereedschap (zoals weergegeven in figuur 1). Het kernmechanisme ligt in het regelen van het laservermogen en de spotdiameter om de temperatuur van de verwarmde laag te verhogen tot binnen de plastic overgangszone van het materiaal. Studies hebben aangetoond dat voor keramische materialen-zoals siliciumnitride-wanneer de verwarmingstemperatuur het verwekingspunt van hun glasachtige fase overschrijdt, het mechanisme voor materiaalverwijdering verschuift van brosse breuk naar plastisch snijden, waardoor de vorming van microscheuren aan het oppervlak wordt voorkomen. Bovendien kan laserverwarming in het geval van legeringen op nikkel-basis de verhardingseffecten-van het materiaal verzachten. Onder de juiste procesparameters kunnen de snijkrachten aanzienlijk worden verminderd en kan de standtijd worden verlengd. De belangrijkste uitdaging bij procescontrole ligt in het beheersen van de diepte van de door hitte-beïnvloede zone; het is essentieel om ervoor te zorgen dat de warmte uitsluitend beperkt blijft tot de laag die bedoeld is om te worden verwijderd, waardoor de integriteit en eigenschappen van het substraatmateriaal behouden blijven.
In tegenstelling tot het continu snijden bij draaien, is laser{0}}ondersteund frezen een intermitterend snijproces dat wordt gekenmerkt door complexere kinematica. Tijdens het frezen scant de laserstraal doorgaans het werkstukoppervlak onder een specifieke hoek vóór de frees (zoals geïllustreerd in figuur 2). Het technische voordeel van laser-ondersteund frezen ligt in het vermogen om materiaal efficiënt te verwijderen van complexe vlakke oppervlakken en holtes. Wanneer toegepast op hoge-hardheidsstaalsoorten of titaniumlegeringen, verzacht de laserwarmtebron effectief de spaanvormingszone, waardoor de impactbelasting wordt verminderd die wordt ervaren door de tanden van de frees op het moment dat ze in contact komen met het werkstuk. Dit voorverwarmingsmechanisme verandert de morfologie van de spanen en transformeert ze van discontinue, gefragmenteerde spanen in continue, spiraalvormige spanen-een indicatie dat de ductiliteit van het materiaal aanzienlijk is verbeterd. Bij gelijktijdige bewerkingen met meerdere assen is de synchronisatieprecisie tussen de laserkop en de freesspindel een kritische factor bij het bepalen van de kwaliteit van het voltooide onderdeel. Momenteel wordt deze technologie toegepast op de bewerking van complexe componenten-zoals vliegtuigmotorbladen-met als hoofddoel het verlagen van de productiekosten door het verhogen van de materiaalverwijderingssnelheid per tijdseenheid.
Laser-Assisted Grinding (LAG) combineert de kenmerken van hoge- straalverwarming met abrasief slijpen; het is specifiek ontworpen voor het verwerken van materialen met een extreem hoge hardheid en hoge brosheid, zoals structurele keramiek en optisch glas. Dit proces maakt gebruik van een laserstraal om een gelokaliseerd gebied direct vóór het slijppunt voor te verwarmen, waardoor thermische verzachting of fasetransformaties in de oppervlaktelaag van het materiaal worden geïnduceerd. Deze actie vermindert effectief de slijpweerstand en onderdrukt brosse chippen. Voor brosse materialen vergemakkelijkt laserverwarming het 'plastic-regime-slijpen', waardoor schade door microscheuren aan zowel het oppervlak als de ondergrond wordt geminimaliseerd (zoals geïllustreerd in figuur 3). Aangezien de materiaalverwijderingssnelheid die inherent is aan het slijpproces zelf relatief laag is, is nauwkeurige controle van het laservermogen van het allergrootste belang om overmatige thermische schade of verbranding van het oppervlak te voorkomen. Bovendien helpt laserondersteuning de slijtage van de slijpschijf te verminderen en de scherpte van de slijpkorrels te behouden. Bij de ultra-precieze bewerking van halfgeleiderwafels en optische precisiecomponenten dient deze techniek als een effectief middel om schadevrije-hoge kwaliteit-oppervlakken te bereiken.
