Đề tài: Phương pháp gia công bằng chùm tia laser

Chia sẻ: Nguyen Van Thang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

244
lượt xem 59
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Laser nghĩa là quá trình khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức. Gia công chùm tia laser là quá trình xử lý nhiệt trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Phương pháp gia công bằng chùm tia laser

BÀI THUYẾT TRÌNH NHÓM 7 *Các Thành Viên Của Nhóm: 1.Nguễn Văn Thắng-Lớp:Ckctm-55-MSV:551757 2.Nguyễn Xuân Nam-Lớp:Ckctm-55-MSV:551748 MỤC LỤC I.Khái niệm……………………….. ……………………..3 II.Nguyên lý gia công chùm tia laser………………….....5 III. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ…………………………...5 III.1.Các Loại Laser……………………………………...8
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BẰNG CHÙM TIA LASER I.KHÁI NIỆM Laser nghĩa là quá trình khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức. Gia công chùm tia laser là quá trình xử lý nhiệt trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu.
Máy tia laser là máy cắt bằng tia sáng hoạt động theo chế độ xung. Năng lượng xung của nó không lớn, nhưng nó được hội tụ trong một chùm tia có đường kính khoảng 0.01 mm và phát ra trong khoảng thời gian một phần triệu giây tác động vào bề mặt chi tiết gia công, nung nóng, làm chảy và bốc hơi vật liệu.
II.Nguyên lý gia công chùm tia laser Laser là sự khuyết đại ánh sáng bằng bức xạ của chất phóng xạ. Loại vật liệu gia công bằng chùm tia laser không phụ thuộc vào độ dài sóng. Năng lượng của chùm tia laser tập trung vào phần nhỏ của chùm tia laser làm cho phần vật liệu đó bay hơi đi. Gia công bằng tia laser được sử dụng trong khoan, xẻ rãnh, cắt, tạo hình…. Như vậy, gia công bằng chùm tia laser là quá trình xử lý nhiệt trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu.
Nguyên lý hoạt động của chùm tia laser được trình bày ở hình 5.1 1 3 4 5 1. Môi trường hoat tinh. ̣ ́ ̀ ́ ́ 2.Nguôn anh sang kich thích. ́ Tia laser 3. Buông công hưởng quang ̀ ̣ ̣ hoc. 4. Gương phan xạ toan phân (độ ̉ ̀ ̀ phan xạ anh sang 100%) ̉ ́ ́ 5. Gương phan xạ ban phân ̉ ́ ̀ trong suôt (độ phan xạ anh sang ́ ̉ ́ ́ 2 50%) Hình 5.1. Sơ đồ nguyên lý hoat đông cua chum tia ̣ ̣ ̉ ̀ laser.
-Quá trình tac dung cua chum tia laser vao vị trí ́ ̣ ̉ ̀ ̀ gia công được chia ra cac giai đoan sau: ́ ̣ Vât liêu gia công hut năng lượng cua chum tia laser ̣ ̣ ́ ̉ ̀ và chuyên năng lượng nay thanh nhiêt năng. ̉ ̀ ̀ ̣ Đốt nong vât liêu gia công tới nhiêt độ có thể phá ́ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ hong vât liêu đo. ̣ ́ Phá hong vât liêu gia công và đây chung ra khoi vung ̉ ̣ ̣ ̉ ́ ̉ ̀ gia công. ̣ ̣ ̣ ̀ ̀ Vât liêu gia công nguôi dân sau khi chum tia laser tac ́ ̣ dung xong.
III. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ III.1.Các Loại Laser: *Có 3 loại Laser chính : - Laser Rắn: - Laser Khí - Laser Lỏng ́ ̀ Hình 5.2. Căt băng tia laser
III.2.Cấu Tạo Máy Laser: Độ dài tiêu cự Thấu kính Chi tiết Ngồn sáng Tia laser Gương phản xạ Kim loại bay toan phần hơi Gương phản xạ bán phần Ngồn sáng Đồ gá Bang bảo vệ Bàn Hệ thống làm mát Ngồn điện
Máy Laser được cấu tạo bởi 3 phần chính sau: III.2.1.Môi trường Hoạt Tính: Dòng điện tử - Môi trường hoạt tính Khí - Môi trường hoạt tính Rắn Lớp công tác - Môi trường hoạt tính Bán Dẫn Elect ron P Mặt Tia Ống chứa gương laser khí N Gương Tia Ánh sáng phản phản laser xạ từ gương Lỗ trong xạ Căoj lỗ trông Môi trường điện từ Cửa sổ Hoạt tính Máy phát Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý laser Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý laser bán dẫn. khí.
III. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ III.2.2.Nguồn Kích Thích: Các phương pháp để kích thích môi trường Hoạt Tính : - Nguồn Sáng Đèn - Nguồn kích thích Dòng Điện - Bộ Cộng Hưởng Quang Học
Môi trường Lăng hoạt tính kính V1 V V 2 1 V Gương 2 phản xạ HÌnh 5.5. Nguồn sáng đền với laser và Hình 5.6 Bộ cộng hưởng hệ thống quang học HL 54 P. quang học.
III. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ III.2.3.Các Bộ Phận máy Laser gồm: - Máy Phát Laser - Bộ Hội Tụ Tia - Bộ L ọc Hình 5.7. Máy tạo laser năng lượng cao HL 4006 D.
Đầu phản xạ có gương ở cuối dường zíc zắc Đền kích thích Ống xả hay bộ dao động cơ học Tia laseer ñi ra Chùm tia hội tụ Thấu kính trên chi tiết Chi tiết Hình 5.8. Sơ đồ máy laser rắn.
a.Một Số Máy Phát laser: 10 1. Bộ cung cấp điều 5 khiển điện. 2. Buồng phản xạ ánh sáng 3. Đèn phát xung. 1 4 4. Thanh hồng ngọc. 5. Gương phản xạ toàn phần. 2 6. Gương phản xạ bán 3 6 toàn phần. 7. Thấu kính hội tụ. 7 8. Chi tiết. 8 9. Bàn giá. 10. Tế bào quang điện. 9
a.Một Số Máy Phát laser: 1. Máy phát quang lượng tử 1 2. Màng ngăn. 7 3. Ống ngắm 4. Vật kính của kinh hiển vi. 2 5. Tấm bảo vệ. 3 6. 6. chi tiết gia công. 4 7. Bộ nguồn. 5 6
b.Các Phương Pháp Tập Chùm laser: *Dùng thấu kinh hội tụ: 3 2 3 2 1 1 a b Hình 5.9. các biện pháp tạo mật độ năng lượng cao dùng thấu kính cầu và thấu kính hội 1. Nguồn sáng. 2. Thấu kính hội tụ. 3. vật gia công.
b.Các Phương Pháp Tập Chùm laser: * Dùng hệ thống chiếu ảnh: D 2 5 3 4 DM 1 Do D1 F’ F’’ L1 F F1 L4 Hình 5.10: Tập trung chùm tia bằng hệ thống màn chắn và th ấu kính hội tụ.
IV. Thông số chung.  Năng lượng tích lũy trong nguồn phát cóthể tối đa là 6000 W.s và đỉnh cao của công suất lá 5000 W.  Khin tập trung laser thành một điểm, ta có thể khoan được các vật liệu có đường kính từ 100 µm đến 250 µm.  Cường độ ánh sáng đã được tập chung bằng lăng kính lớn gấp 40 lần cương độ ánh nắng mặt trời.  Để khoan những lỗ nhỏ hơn phải dùng hệ thống lăng kính hội t ụ và hệ thống điều chỉnh cơ kh, khi đó có thể gia công được các lỗ hay rãnh có đường kinh từ 2 đến 5 µm. Các thông số trong cát laser đối với kim loại.  Khi cắt laser, mỗi thông số quan trọng đều là bề rộng vết cắt thông thường bằng hoặc hơn tia laser mmowtj chút, nên điều chỉnh tia laser rất quan trọng.  Bề rộng đường cắt là hàm số của.  Tiêu điểm.  Vị trí tiêu điểm.  Áp suất khí đến không gian.  Yếu tố chất lượng tia.  Tốc độ cát.
Các bề rộng cắt điển hình Các giá trị độ nhám bề mặt khi cắt bằn laser. khi gia công laser với O2 Vật liệu Chiều Bề rộng Vật liệu Chiều Bề rộng vết dày (mm) vết dày (mm) cắt(mm) cắt(mm) Thếp 1 30 Thép 1,5 0,05 không rỉ cacbon 2 35 2,25 0,12 3 50 3,12 0,20 Thép cán 1 8 nguội 6,25 0,30 2 10 Nhôm 2,25 0,25 3 15 Thép lá 1 30 Chất < 4,0 2 lần dẻo đường 2 30 kính 3 35