Обработка лазерным лучом:определение, конструкция, принцип работы, преимущества, применение

В этой статье мы изучим, что такое обработка лазерным лучом. ? и его подтемы, такие как «Определение», «Части или конструкция», «Принцип работы», «Преимущества», «Недостатки» и «Применение» в деталях.

ЛАЗЕР:расшифровывается как Стимулированное излучение с усилением света. .

Лазеры бывают твердотельные, газовые и полупроводниковые. . При использовании мощных лазеров, необходимых для механической обработки и сварки, используются твердотельные лазеры.

Будем изучать углубленно. Начнем с определения,

Определение обработки лазерным лучом:

Лазерная обработка — это нетрадиционный процесс обработки, при котором в заготовке просверливаются отверстия с помощью процесса лазерной обработки. Для удаления материала с заготовки в процессе используется тепловая энергия.

Теперь мы переходим к построению или основным частям, так что

Лазерная обработка деталей или конструкции:

Лазерная обработка состоит из следующих основных частей:

• Электропитание
• Конденсатор
• Лампы-вспышки
• Отражающее зеркало
• Лазерный луч
• Рубиновый кристалл
• Объектив
• Заготовка

Электропитание:

В систему подается электрический ток или мощность. При обработке лазерным лучом используется система питания высокого напряжения. Это даст начальную мощность системе после того, как эта реакция начнется в лазере, который будет обрабатывать материал. Имеется источник высокого напряжения, поэтому импульсы могут быть легко инициированы

Конденсатор:

В течение большей части цикла батарея конденсаторов заряжается и высвобождает энергию в процессе мигания. Конденсатор используется для импульсного режима зарядки и разрядки.

Лампы-вспышки:

Именно электродуговая лампа используется для получения чрезвычайно интенсивного белого света, который представляет собой когерентный луч высокой интенсивности. Он наполнен газами, которые ионизируются, образуя огромную энергию, которая плавит и испаряет материал заготовки.

Отражающее зеркало:

Отражающие зеркала бывают двух основных типов:внутренние и внешние. Внутренние зеркала также называют резонатором, который используется для генерации, поддержания и усиления лазерного луча. Он используется для направления лазерного луча на заготовку.

Лазерный луч:

Это луч излучения, создаваемый лазером в процессе оптического усиления на основе когерентности света, создаваемого бомбардировкой активного материала.

Рубиновый кристалл:

Рубиновый лазер производит серию когерентных импульсов темно-красного цвета. Это достигается с помощью концепции инверсии населенностей. Это трехуровневый твердотельный лазер.

Объектив:

Линзы используются для фокусировки лазерного луча на заготовке. Сначала лазерный луч попадает в расширяющую линзу, а затем в коллиматорную линзу, которая делает световые лучи параллельными, а расширяющая линза расширяет лазерные лучи до нужного размера.

Заготовка:

Заготовка может быть металлической или неметаллической. В этом процессе обработки можно обрабатывать любой материал.

Принцип работы лазерной обработки:

Лазерная обработка основана на лазере и преобразовании или процессе электрической энергии в энергию света и в тепловую энергию.

Отрицательно заряженные электроны в атомной модели вращаются вокруг положительно заряженного ядра по орбитальным траекториям. Это зависит от количества электронов, электронной структуры, соседних атомов и электромагнитного поля.

Каждая орбиталь электронов связана с различными энергетическими уровнями. Атом считается находящимся на уровне земли при температуре абсолютного нуля, при этом все электроны занимают наименьшую потенциальную энергию.

Электроны в основном состоянии переходят в состояние с более высокой энергией, поглощая энергию, подобно увеличению электронной вибрации при повышенных температурах.

На концы подается высокое напряжение, что приводит к разряду и образованию газовой плазмы. Инверсия населенностей и генерация будут происходить за счет преобразования энергии.

Лазер имеет один 100% отражатель, а другой - частичный отражатель. 100% отражатель направляет фотоны внутрь газовой трубки, а частичный отражатель пропускает только часть лазерного луча, которая будет использоваться для обработки материалов.

Создаваемый лазерный луч фокусируется на обрабатываемой детали. Когда лазер попадает на заготовку, тепловая энергия воздействует на заготовку.

Он нагревается, затем плавится, испаряется и, наконец, материал удаляется с заготовки. Таким образом, лазерная обработка — это процесс термического удаления материала, в котором используется когерентный луч света для очень точной обработки заготовки.

В процессе лазерной обработки MRR (коэффициент съема материала) зависит от используемой длины волны, поскольку она определяет количество падающей на нее энергии.

Рабочие видеоролики по лазерной обработке:

Применение лазерной обработки:

Использование или применение обработки лазерным лучом:

• Лазерная обработка используется для изготовления очень маленьких отверстий, сварки непроводящих и тугоплавких материалов.
• Он лучше всего подходит для хрупких материалов с низкой проводимостью, а также для керамики, ткани и дерева.
• Лазерная обработка также используется в хирургии, операциях микросверления.
• Спектроскопия и фотография в медицине.
• Он также используется в производстве массовой макрообработки.
• Вырезание сложных профилей как для тонких, так и для твердых материалов.
• Он используется для проделывания крошечных отверстий. Пример:соски кормушки.

Преимущества лазерной обработки:

Следующие преимущества лазерной обработки:

• При обработке лазерным лучом можно обрабатывать любой материал, включая неметалл.
• Можно обрабатывать очень маленькие отверстия с хорошей точностью.
• Скорость износа инструмента очень низкая.
• На работу не действует механическая сила.
• Мягкие материалы, такие как пластик и резина, легко поддаются механической обработке.
• Это очень гибкая и легко автоматизируемая машина.
• Зона термического влияния очень мала.
• Лазерная обработка обеспечивает очень хорошее качество поверхности.
• Термообработанные и магнитные материалы можно сваривать без потери своих свойств.
• Может быть обеспечено точное расположение на заготовке.

Недостатки обработки лазерным лучом:

Недостатки лазерной обработки:

• Лазерную обработку нельзя использовать для изготовления глухих отверстий, а также для сверления слишком глубоких отверстий.
• Обработанные отверстия не круглые и не прямые.
• Высокие капитальные и эксплуатационные расходы.
• Есть проблема с угрозами безопасности.
• Общая эффективность обработки лазерным лучом низкая.
• Ограничивается тонкими листами.
• Скорость съема металла также низкая.
• Срок службы лампы-вспышки невелик.
• Во время процесса удаляется ограниченное количество металла.