Alkatrészek lézeres feldolgozása
1917-ben, A. Einstein, tanulmányozza az egyensúlyt a energetikai rendszerek és nukleáris sugárzás, azt javasolta, hogy a fényhullámok szigorúan meghatározott hosszúságú lehet elérni indukált emisszióval atomok és molekulák. Ez a rendelkezés szolgál alapul a tudomány és technológia új irányának - a kvantumelektronika - létrehozásához. A kvantumelektronika az optikai tartományban az elektromágneses oszcillációk előállításával és alkalmazásával kapcsolatos különböző hatásokat vizsgálja.
1940-ben a szovjet tudós VA Fabrikant először kísérletileg megerősítette A. Einstein helyzetét az atomok és molekulák kényszerű emissziójára.
A Szovjetunióban, N. G. Basov és Prohorov jöttek létre lézerek és erősítők hullámok centiméter és deciméteres tartományban, és 1960-ban, tervezte az első optikai kvantum-generátor (lézer), amelyben egy szintetikus rubin óta használják, mint a munkaközeg . A tudósok megadták neki a "lézer" nevet. A "lézer" kifejezés az angol szavak első betűjéből áll, ami a "fénysűrűség sugárzás általi erősítését jelenti". 1961-ben lézer jött létre egy aktív munkatesttel, amely hélium és argon keverékéből áll.
A JAG a tervezéstől függetlenül a következő főbb elemeket tartalmazza:
- olyan munkatest (anyag), amely atomokból vagy molekulákból áll, amelyek segítségével stimulált emissziót (populáció inverzió) lehet létrehozni;
- a felhasznált munkaanyag típusa szerint a lézerek szilárdak lehetnek, gáz, folyadék és félvezető;
- olyan rendszer, amely lehetővé teszi a stimulált emisszió (inverzió) elérését; - ezt a rendszert a szivattyúrendszernek nevezik;
- a lézerben a következő típusú szivattyúzást alkalmazzák: optikai - az anyag nagyteljesítményű fényáram általi besugárzása miatt; elektromos - elektromos áram áthaladásán keresztül;
- vegyi anyagok, amikor a sugárzott sugárzás a kémiai reakció miatt keletkezik, amelyben a munkaterület részt vesz;
- optikai rezonátor, amely a sugárzás kölcsönhatását egy működő anyaggal végzi, és az energiát elveszik a részecskékből;
- eszközök az energiának a rezonátorból való kiáramlására; az energia koncentrációjára és az így kapott fénynyaláb térbeli helyzetére vonatkozó ellenőrzési rendszer;
- a lézer specifikus alkalmazásához kapcsolódó különleges rendszerek.
A szilárd optikai kvantumgenerátorral (lézer) rendelkező munkadarab megmunkálási sémáját az 1. ábrán mutatjuk be. 17. A munkagépből készült rudat két tükör közé helyezzük. Az első tükör teljesen tükrözi a rá eső összes sugarat, és a második tükör, amely lehetővé teszi, hogy az energia egy része áramlani (hasznos energia), és az a része, amely tükrözze a munkadarab (bot) belsejét, áttetsző. Az energia ezen része arra szolgál, hogy bevonja a munkadarab új részeit. Az energia szivattyúzására egy gázkisüléses villanó lámpát használnak, amely a munkadarab (kristály) besugárzásának nagyobb hatékonysága érdekében a visszaverő burkolat belsejében van elhelyezve, amelynek keresztmetszete ellipszis formában van. Amikor a lámpát és a kristályt az ellipszis fókuszba helyezzük, a kristály egységes megvilágításának legjobb feltételei jönnek létre. A vaku lámpát speciális nagyfeszültségű kondenzátorok töltik.
A lézersugárzás legfontosabb tulajdonsága, hogy egy kis területre koncentrálódik, és így magas koncentrációt (sűrűséget) eredményez, magas hőmérsékletet ér el. A lézersugárzás e tulajdonságát az anyag hatékony feldolgozására használják mind a gépgyártásban, mind a javítóiparban.
Ábra. 17. A lézersugaras részek feldolgozásának rendszere:
a - tengely; b - hengeres bélések; c - a lézer magjában az anyag nem működőképes állapota (szintetikus rubin, ittrium-alumínium gránát, neodímium üveg); r az anyag aktív állapotát (inverzió) a szivattyúzás miatt, amikor az anyag áthatol az anyagon; d - a munkagépnek a lézer magjában lévő munkaképessége; Az 1. ábra fényvisszaverő test; 2 - visszaverődő tükör; 3 - a dolgozó anyag rúdja; 4 - gázkisüléses villanófény (szivattyú lámpa); 5 - áttetsző tükör; 6 - lézersugár; 7 - tükör a lézersugár irányának megváltoztatásához; 8 - fókuszáló lencsék; A gép 9 fogantyúja; 10 hengeres bélés; 11 - a munkadarab külső (vagy belső) felülete lézersugárral; 12 - a kábel; 13 - jelenlegi forrás; 14 - a dolgozó anyag atomjai
A folyamat a lézeres kölcsönhatás az anyag tételek feltételesen lehet osztani több lépésben történik: a fényabszorpció, hevíti az anyagot anélkül, hogy a megsemmisítése, megsemmisítése az anyag formájában olvadás, párolgás, kiveszi olvadt részecskéket, hűtés az anyag expozíció után befejeződött.
Az alkatrészek felületének lézeres kezelése a lézersugárzás képességén alapul, hogy nagy sűrűségű hőáramot hoz létre a felület egy kis felületén, ami lehetővé teszi szinte bármilyen anyag intenzív megkötését vagy olvasztását. A lézersugárzás révén hőkezelést, felületkezelést, ötvözést, szórást, alkatrész hegesztését lehet előállítani.
Ábra. 18. A lézerkezelés típusának függése a lézersugár hatásának és a lézersugárzás teljesítményének arányában
A magas koncentrációja a bevitt energia a lézersugárzás és lokalizációjának hatását a felületen a munkadarab lehetővé teszik gyakorlatilag megszünteti kihajlás részek (hő hatására csak a felületi régiója fűtetlen tömeg rész maga) és, hogy végezzen a fűtés a munkadarab felületének nagy sebességgel nagyon kis expozíciós idő a lézersugár. Mivel nincs mechanikai hatás a kezelt felületen, és az ellátási lehetőség a lézersugár segítségével speciális optikai rendszer valamennyi felület az alkatrészeket kell feldolgozni, célszerű kitenni a lézeres kezelés a legsérülékenyebb része.
A lézerfeldolgozás paramétereinek beállítása számos üzemmódban lehetővé teszi a felszíni réteg szerkezetének megszerzését meghatározott kívánt tulajdonságokkal: keménység, kopásállóság, érdesség.
A lézersugárzásnak az anyaghoz és a sugárzás erejéhez való expozíciójának időtartamától függően különböző hatások léphetnek fel a sugárzásnak a rész felszínével való kölcsönhatásából (18.
A lézersugár lehet csökkenteni, és termelnek keményedés munkafelületek a hengerperselyek, főtengelyek és vezérműtengely, metszettel a szelepek, tengelyek és más hajtáslánc komponensek - által javasolt V. Frolov.
Kategória: - KAMAZ autójavítás