Смекни!
smekni.com

Лазер Використання лазера в технологіях обробки матеріалів (стр. 2 из 2)

Виявилося можливим виготовлення компакт-дисків двошаровим, причому верхній шар є прозорим для лазерного випромінювання. Таким чином, потрібна інформація спочатку наноситься сфальцьованим променем на перший шар, а потім при зсуві фокальної плями на поверхню другого шару запис інформації (чи її зчитування) може бути продовжена. У результаті її обсяг, записаний на такому диску, зростає вдвічі.

Динамічне балансування.Ряд сучасних дуже відповідальних прецизійних виробів має вузли, що вимагають специфічної операції - динамічного балансування, тобто точного видалення зайвої маси поверхні чи вузла деталі, що обертається з великою швидкістю, для забезпечення стабільної роботи виробу. До таких виробів можна віднести суднові й авіаційні гіроскопи, швидкісні електродвигуни і т.п..

Поверхневе очищення матеріалів. Вона посилено розвивається в останні роки. Якщо донедавна досить поширено було тільки лазерне видалення ізоляції з кінців проводів перед їхнім з'єднанням з відповідними електричними (електронними) елементами, то зараз з'являються усе більш незвичайні і навіть екзотичні застосування.

Видалення ізоляції - саме по собі дуже ефективний процес: швидкодіючий, легко контрольований, безконтактний (не викликає ушкодження провідника). Це дуже важливо для надтонких мікро провідників і різних деталей мікроелектроніки. Висока якість очистки головним чином досягається завдяки значної поглинаючою здатності різних органічних матеріалів (зокрема , полімерних ізолюючих покрить) в умовах їхнього опромінення інфрачервоним променем лазерів з довжиною хвилі λ=10,6 чи 1,06 км. Така технологія також використовується для очищення поверхонь відповідальних деталей від промислового бруду, різного роду поверхневих включень у матеріалі й ін. замість традиційних хімічних методів очищення.

Формування виробів складної просторової форми з листового металу.Завдяки можливості дуже точно контролювати подачу теплової енергії в зону лазерної дії і її переміщення по поверхні оброблюваного матеріалу з'явилася технологія програмованої зміни форми листового металу за рахунок термічних деформацій, генерованих лазерним променем. За новою технологією без використання традиційних дорогих деформуючих інструментів можна виготовити трубчасті деталі, хвилясті поверхні, згинати металевий матеріал відповідно до заданої програми. Ця технологія добре себе зарекомендувала у випадках, коли потрібно виготовити невелику партію складних деталей з металевого листа, а проектування і виготовлення складного деформуючого інструмента не окупається. Відомо експериментальне використання випромінювання могутнього СО2-лазера зміни просторової форми листа прокатної сталі товщиною 25 мм.

Спеціальні операції лазерної обробки. Специфічні особливості використання лазерного променя як універсального інструмента дають можливість постійно пропонувати вага нові і нові технологічні застосування лазерів. Значної ефект дає комбінування лазерної технології з іншими технологічними методами. Так, Використання лазерного локального нагрівання шаруючи матеріалу перед його видаленням механічним режущем інструментом значно полегшує процес механічної обробки надтвердих матеріалів, підвищує стійкість інструмента, що ріже.

Можливості технологічного застосування лазерного випромінювання далеко не вичерпані, про що свідчать результати численних новітніх публікацій. Подальший розвиток лазерної техніки і технології дозволяє виробнику одержати значні переваги в умовах складної конкуренції сучасної глобальної економіки.

Перспективи використання лазерних технологій у промисловості України.

Лазерні термічні технології впроваджуються в промисловість України, однак не досить інтенсивно Найбільш широке застосування в промисловості одержало лазерне різання листових матеріалів як металевих, так і неметалічних. Вона забезпечує швидкість різа понад 10 м/хв, товщину сталевого листа, що розрізається, до 15...20 мм, для тонкого (до 5 мм) листа відмінну чистоту різа, для аркушів великої товщини - задовільну. Застосування лазерного різа (далі ЛР) рекомендовано при чи виготовленні терміновому виконанні замовлення. Сучасні лазерні різательні машини оснащені комп'ютерною системою керування, що дозволяє швидко змінювати програму технологічного процесу вирізки окремих деталей. Ці властивості лазерного різательного устаткування як не можна краще відповідають умовам, яких знаходиться сучасна промисловість України (а саме, малосерийність, стислий строк з моменту висновок договору на постановку устаткування до самої постановки його замовнику).

З міцніюча поверхнева обробка дуже активне розвивається в Україні, а також у промислово розвитих країнах Заходу, хоча перші дослідження в цій області належать вітчизняним дослідникам, зокрема вченим НТУУ "КПИ". В останні роки велику зацікавленість до цієї технології виявляють розроблювачі турбореактивних двигунів, понад могутні енергетичні турбіни (для локального зміцнення робочих поверхонь лопаток турбін). Ці деталі працюють в екстремальних умовах, тому вимагають додаткової зміцнюючі обробки. Лазерна зміцнююча технологія - це багатофакторний процес, що залежить від більш ніж тридцяти різних факторів, що практично всі разом не можуть бути одночасно під контролем.

У дійсні час на ряді українських підприємств працює трохи лазерних різальних комплексів: на ОАО "Завод Більшовик" (Київ), ЮТЗ "Зоря" (Миколаїв), у концерні "Лан" (Олександрія, Кіровоградської обл.) і ін.

Зварені складові заготовок згодом в Україні набудуть широкого застосування в сільськогосподарському машинобудуванні, а також в інших галузях промисловості.

Лазерні термічні технології можна широко впроваджувати в промисловість України тільки при порівняно низькій ціні устаткування. Вартість закордонних технологічних лазерів і лазерних технологічних комплексів обчислюється сотнями тисяч доларів. Оцінка показала, що вітчизняне виробництво як технологічних лазерів і лазерних технологічних комплексів для різання, зварювання й інших ЛТТ буде в 2...3 рази дешевше закордонних. Спочатку 1990-х років в Україні був створений лазерна машина "Лазурит-2,5" на базі СО2-лазера потужністю 2,5 кВт, розроблені і промислово вироблялися холодильники для лазерів, лазерна оптика й ін. Але незважаючи на це, згадане лазерне обладнання, створене в Україні, до дійсного часу морально застаріло і вимагає модернізації. Відзначене відноситься і до технологічної апаратури на базі СО2-лазерів. Що стосується науково технологічного заділу для розробки могутніх твердотільних лазерів, то в нашій країні до дійсного часу він ще не створений.

Як показала практика наплавлення, легування, аморфізация і термообробка менш поширені, чим ЛР і ЛС.

Список літератури :

1) Промислове застосування лазерів. Під. ред. М.Кебнера, М.-1988.

2) Довідник по лазерах, пров. з англ. А.М.Прохорова. Том 1, М.-1978.

3) Фізична енциклопедія. Гол. ред. А.М.Прохоров. Том 2, М.-1990.

4) Звелто О., Принципи лазерів , перев.з англ., М.-1984.