Обработка лазерным лучом:принцип, работа, оборудование, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем о принципе обработки лазерным лучом, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках с его схемой. Обработка лазерным лучом — это процесс термической обработки, в котором для получения тепла используется лазерный луч. В этом процессе обработки металл удаляется путем плавления и испарения частиц металла с поверхности заготовки. Это нетрадиционный процесс обработки, при котором не используется инструмент. Он используется для обработки как металлических, так и неметаллических материалов. Он в основном используется при резке и сверлении.

Лазерная обработка:

Принцип:

Слово «лазер» означает усиление света за счет стимулированного излучения. Когда электрон атома поглощает энергию из внешнего источника, электрон, находящийся на исходном энергетическом уровне, перескакивает на более высокий энергетический уровень. Это не стабильное состояние атома, поэтому этот электрон излучает поглощенную энергию в виде фотонов и возвращается в исходное состояние. Если атом, который уже находится на более высоком энергетическом уровне, поглощает энергию, он излучает двойную энергию, чтобы вернуться в исходное состояние. Энергия, испускаемая атомом, имеет ту же частоту и длину волны, что и возбуждающая энергия. Это основа лазера. Когда лазерный материал помещается в присутствии какого-либо другого источника энергии, он поглощает энергию в течение некоторого времени и высвобождает ее, когда достигает своего предела поглощения. Этот сильно усиленный световой луч называется лазером.

Принцип лазерной сварки

Этот процесс обработки работает на основном свойстве лазера. Он использует лазерный луч, представляющий собой узкий монохроматический высокоинтенсивный свет, который может резать или обрабатывать любой металл и неметалл. Он может использоваться для резки любого материала, независимо от твердости заготовки. Он также может использоваться для резки алмаза, который является самым твердым из известных материалов на земле.

Оборудование:

Лазерная обработка

Электропитание:

Он обеспечивает энергию для возбуждения электрона с нижнего энергетического уровня на более высокий энергетический уровень. Это дает питание ксеноновым импульсным лампам, которые производят световую энергию. Лазерный материал подвергается воздействию световой энергии для сохранения энергии.

Лазерная разрядная трубка:

Лазерный материал, заполненный лазерной разрядной трубкой. В нем происходит процесс возбуждения электрона и возврата в исходное состояние. Одна сторона частично прозрачна для лазерного открытия, а другая сторона на 100% отражает. Он расположен между лампой-вспышкой.

Материал лазера:

Существует множество различных типов лазерных материалов, но в более поздней обработке в основном используется CO2 (импульсные или непрерывные волны) и Nd:YAG. Оксид углерода представляет собой лазерный материал, излучающий свет в инфракрасном диапазоне. Он может обеспечить мощность до 25 кВт в режиме непрерывной волны. Другой называется легированным неодимом иттрий-алюминиевым гранатом и представляет собой твердотельный лазер, который может доставлять свет через оптическое волокно. Он может генерировать мощность около 50 кВт в импульсном режиме и мощность 1 кВт в непрерывном режиме.

Фокусировка объектива:

Фокусирующая линза используется в операции лазерной обработки. Это выпуклая линза, фокус которой направлен на обрабатываемую деталь.

Работает:

Как известно, энергия лазера используется для удаления металла с заготовки. Его процесс можно обобщить следующим образом.

• Первый лазерный материал CO2 или другие газы заполняют газоразрядную трубку лазера.
• Теперь включите источник питания, подключенный к лампе-вспышке. Эти лампы производят световую энергию, которая используется для возбуждения электронов атома.
• Атомы лазерного материала поглощают энергию световой энергии, производимой лампой-вспышкой. Это приводит к скачку орбитального электрона атома с низкого энергетического уровня на высокий энергетический уровень. Это нестабильное состояние атома.
• Эта энергия изначально ослепляет лазерный материал. Когда атомы поглощают достаточное количество энергии, они начинают непрерывно излучать энергию. Это высоко усиленный когерентный свет той же частоты и длины волны.
• Этот лазерный луч собирается фокусирующей линзой и направляется на заготовку.
• Теперь лазер, падающий на заготовку, начинает процесс обработки, расплавляя или испаряя материал с контактной поверхности.

Это весь процесс обработки лазерным лучом.

Применение:

• Используется для сверления небольших отверстий диаметром около 0,005 мм в трапезных и керамических материалах.
• Он используется для сверления и резки металлов и неметаллов.
• Он широко используется в электронной и автомобильной промышленности.
• Он в основном используется в аэрокосмической промышленности.
• Используется для обработки сложного профиля, где обработка инструментом невозможна.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Он может резать любой материал.
• Никаких затрат на инструменты, поскольку не требуется никаких физических инструментов.
• Производит чистовую отделку детали или поверхность с высоким качеством.
• Нет износа инструмента, так как не используется физический инструмент.
• Микроотверстия можно точно просверлить.
• Сложная форма может быть легко обработана, поскольку лазер может перемещаться по любому пути.
• Очень твердый материал можно разрезать с помощью лазерной обработки.
• Может быть достигнута высокая точность.
• Его можно легко автоматизировать и сделать гибким.

Недостатки:

• Вырезать большой объем одной и той же формы неэкономично по сравнению с штамповкой.
• Высокие капитальные и эксплуатационные расходы.
• Его нельзя использовать для создания глухих отверстий.
• Лазер может привести к угрозе безопасности.

Это все о принципе обработки лазерным лучом, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках с диаграммой. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей. Спасибо, что прочитали это.