През 1917, A. Einstein, изучаване на баланса между енергийните системи и ядрена радиация, предполага, че светлинните вълни са строго определена дължина могат да бъдат постигнати чрез стимулирано излъчване на атоми и молекули. Тази разпоредба стана основа за създаването на нови научни и технологични области - квантовата електроника. Quantum Електроника изучаване на различни ефекти, свързани с производството и използването на електромагнитни вълни в оптичния диапазон.
През 1940 г. съветски учен Fabrikant първия експериментално потвърдено положението на Einstein на стимулирано излъчване на атоми и молекули.
В СССР, Н. G. Басов и Прохоров са създадени лазери и усилватели вълни см и дециметър гама, и през 1960 г., е проектирана от първото оптично квантов генератор (лазер), в която синтетичен рубин е бил използван като работната среда , Учените го е дал името "лазер". Терминът "лазер", се състои от първите букви на английската дума за "усилване на светлината чрез стимулирано излъчване." През 1961 г. е създаден чрез лазер с активен работен среден състояща се от смес от хелий и аргон.
Лазерно независимо от изпълнение включва следните основни елементи:
- работната среда (веществото), състояща се от атоми или молекули, с които може да бъде създаден чрез стимулирано излъчване (население инверсия);
- вида на използваното работен среден може да бъде твърд лазер, газ, течност и твърдо вещество;
- система, която позволява да се получи стимулирано излъчване (инверсия); - тази система се нарича помпената система;
- лазер помпа се прилага следното: - оптичния материал чрез облъчване с мощен светлинен поток; електрически - чрез преминаване на електрически ток през вещество;
- химически когато са стимулирани емисия се дължи на химическа реакция, която включва работен флуид;
- оптичен резонатор, който служи за взаимодействието на радиация с работната среда и са избрани от частици на енергия;
- Устройство за производство на енергия от резонатор; система за контрол концентрация на енергия и пространственото положение на полученото светлинния лъч;
- специална система, свързани с конкретната употреба на лазери.
Схемата за обработка детайли твърд оптичен квантов генератор (лазер), показана на Фиг. 17. прът, изработен от работното вещество се поставя между две огледала. Първият огледално отражение на всички лъчи, които попадат върху него, и второто огледало, което позволява на енергията да премине (полезна енергия), и често се отразява в вътрешността на работа среда (прът) е прозрачна. Тази енергия служи да участват в генерирането на нови порции от работната вещество. Енергията, използвана за изпомпване на газоразрядни флаш лампа, която за по-голяма ефективност на излъчване на работното вещество (кристал) се поставя заедно с него във вътрешността на отразяващата корпус, който има напречно сечение във формата на елипса. Когато се поставят лампи и кристал в фокусите на елипсата са най-добрите условия за равномерно осветяване на кристала. Мощност импулсни лампи, извършвани от специална високо напрежение кондензатор банка.
Най-важно свойство на лазера е, че е възможно да се съсредоточи върху малка площ и по този начин създаване на висока концентрация (плътност) на енергия, получават висока температура. Това лазерно лъчение имот се използва за ефективно лечение на материали в машиностроенето и в производството на ремонт.
Фиг. 17. Частите на схема за обработка на лазерния сноп:
и - на вала; б - лайнера на бутилката; в - неработещ вещество (синтетичен рубин, итрий-алуминиев гранат, неодим стъкло) в лазерния прът; R - активно вещество (инверсия) поради помпата чрез преминаване на електрически ток през вещество; г - работно състояние на работното вещество в лазерния прът; 1 - отразяващ тяло; 2 - отразяващи огледало; 3 - прът работното вещество; 4 - газоразрядна лампа флаш (изпомпване на светлина); 5 - полупрозрачно огледало; 6 - лазерен лъч; 7 - огледало на промяна на посоката на лазерния лъч; 8 - фокусираща леща; 9-патронник машина; 10 втулка цилиндър; 11, външната (или вътрешна) повърхността на детайла с лазерен лъч; 12 - кабел; 13 - захранване; 14 - работни атома вещество
Процесът на лазерна взаимодействие с материалните елементи могат условно да бъдат разделени в няколко стъпки: абсорбирането на светлина, нагряване на материала без разрушаване, унищожаването на материал под формата на топене, изпаряване, изтласкване разтопени частици, охлаждане на материала след излагане е завършен.
Лазерно повърхностна обработка на части на базата на способността за генериране на лазерно излъчване на малка част от плътността на потока на повърхността висока температура, която позволява интензивно нагрява или разтопено почти всеки материал. Лазерно излъчване, може да се получат топлинна обработка, заваряване, легиране, покритие, заваряване части.
Фиг. 18. зависимост от формата на лазерна обработка на съотношението време и мощността на лазерния лъч на лазерното лъчение
Високата концентрация на енергия входа на лазерното лъчение и локализацията на въздействието му върху повърхността на заготовката позволяват почти елиминиране на изкълчване части (изложени на топлина само повърхностна област ненагрят маса се част) и за провеждане на нагряване на повърхността на детайла с висока скорост с много малко време на излагане на лазерния лъч. Като се има предвид липсата на механично въздействие върху третираната повърхност и възможността за предоставяне на лазерния лъч с помощта на специални оптични системи на всички повърхности на части, за да бъдат обработени, е препоръчително да се подложи на лечение с лазер най-крехката част.
Възможност за регулиране параметрите на лазерната обработка в широка гама от условия позволява да се получи повърхностна структура с предварително определени желани свойства: твърдост, износоустойчивост, грапавост.
В зависимост от времето на излагане на лазерно излъчване на материала, и радиационна енергия се поставят различни ефекти върху взаимодействието на радиация с повърхността на част (фиг. 18).
Лазерният лъч може да се намали и да произвеждат втвърдяване на работа повърхности на цилиндрови втулки, колянови валове и разпределителни валове, аспекти на клапана, валове и други задвижването компоненти - предложено от V. Frolov.
С ATEGORY: - Ремонт на автомобили КАМАЗ
Начало → → Directory статии → Форум
Свързани статии