Технология лазерной резки металла

Заказать уникальный реферат
Тип работы: Реферат
Предмет: Материаловедение
  • 17 17 страниц
  • 18 + 18 источников
  • Добавлена 18.06.2020
748 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
СОДЕРЖАНИЕ


Введение 3
1 Основные виды лазеров, при помощи которых осуществляют резку металлов 5
1.1 СО2 лазеры для резки металлов 5
1.2 Оптоволоконные лазеры 8
2 Технологии лазерной резки металлов 11
Заключение 19
Список использованной литературы 20

Фрагмент для ознакомления

Для алюминия, однако, нужно быть осторожным, потому что он обладаетмежзонным переходом и, следовательно, резкое изменение отражательной способности возникает около 820 нм, как видно на рис. 9.Рисунок 9 – Внешний вид отражательной способности золота, серебра и алюминия, которая составляет от 1 до 2 эВ.Фотоэмиссия электронов начинается, если кинетическая энергия электрона становится больше, чем работа выхода. После окончания в лазерном импульсе температура фонона может быстро возрастать вблизи или даже выше критической температуры, вызванной излучением фонона при релаксации энергии электронов. Затем металл находится в нестабильном неравновесном состоянии, что приводит к выбросу материала под действием высокого критического давления с последующим быстрым охлаждением. Следовательно, большая часть поглощенной лазерной энергии может быть удалена из объема в процессе абляции выбрасываемым материалом. Это является источником одного из значительных преимуществ применения фемтосекундных лазеров по сравнению с наносекундными лазерами, поскольку рассеяние энергии за счет теплопроводности играет незначительную роль. Таким образом, оставшаяся зона термического влияния становится совсем маленькой, и возможен лишь очень незначительный побочный ущерб. В зависимости от условий процесса его можно использовать для обработки гладких и острых структур практически из любого материала. Кроме того, для фемтосекундных лазеров была найдена оптимальная эффективность абляции, определяемая как отношение объема аблируемого вещества к энергии лазерного импульса.Лазерная резка является одним из важных процессов лазерной обработки, который имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами обработки. Некоторые из этих преимуществ включают точность работы, короткое время обработки, локальную обработку и низкую стоимость[18].Хотя технологии лазерной обработки известны на протяжении десятилетий, усовершенствования в этих технологиях и разработка новых материалов, таких как металлические пены, суперсплавы, керамика и композитные материалы, которые трудно резать, сохраняют актуальность исследований по лазерной обработке. Процесс лазерной резки связан с высокотемпературными явлениями, которые связаны с многофизическими процессами.Эти процессы можно разделить на две основные части: формации замочной скважины и пропила. Формирование замочной скважины является начальным этапом процесса резки и связано с нагревом, плавлением, испарением, образованием полости и образованием отверстий. Хотя формирование замочной скважины завершается в течение короткого периода времени, они имеют значительное влияние на формирование пропила с прогрессирующим процессом резки. Тем не менее, для получения полной картины физической ситуации все еще требуются огромные вычислительные усилия, поскольку они формируют основу для текущих направлений исследований.ЗаключениеВ заключении важно отметить, что исследования в области лазерных технологийи требования, связанные с этой наукой, остаются очень востребованными. Очень актуальными являются технологии наплавки на сопротивление наплавленного металла коррозии, особенно при эксплуатации деталей гидравлических устройств.В данной работе достигнута основная цель – описанытехнологии лазерной резки металла. В данном реферате решены следующие задачи:описаны основные виды лазеров, при помощи которых осуществляют резку металлов;описаны преимущества оптико-волоконных лазеров;описаны станки промышленные, которые используются для лазерной резки металлов;приведено описание различных технологий лазерной резки металлов.Также при написании этой работы использовалась современная и классическая литература, а также источники, расположенные в глобальной сети Интернет.Список использованной литературыУглекислотный лазер– Википедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Углекислотный_лазер, свободный. – Загл. с экрана.Принцип работы оптоволоконного лазера[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://dpm-system.ru/informaciya/princip-raboty-optovolokonnogo-lazera/, свободный. – Загл. с экрана.СО2-лазер (лазер на углекислом газе) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://laser-portal.ru/content_481, свободный. – Загл. с экрана.СО2-лазер [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.servotechnica.ru/glossary/type/index.pl?id=32, свободный. – Загл. с экрана.Войцеховская О.К. Лазеры и спектроскопия. Учебное пособие. — Томск: ТМЛ-Пресс, 2010. — 288 с.Как устроен волоконный лазер. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://infolaser.ru/stati/kak-ustroen-volokonnyj-lazer/, свободный. – Загл. с экрана.Оборудование и инструмент для профессионалов 2013 №02 (154). Харьков: ЦентрИнформ. — 111 с.Виды лазерной резки металла[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://tiso.ua/ru/vidyi-lazernoy-rezki/, свободный. – Загл. с экрана.Е.И. Солодова, К.А. Украженко. Лазерная резка металлов. Шестьдесят шестая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием, Электронный сборник тезисов докладов. — Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2013. — С. 190Агеев Э.И. и др. Лабораторный практикум по лазерным микротехнологиям. Часть I. Лазерная обработка конструкционных материалов. Э.И. Агеев, В.П. Вейко, С.Г. Горный, Г.В. Одинцова, А.А. Петров. — Учебное пособие. – СПб: Университет ИТМО, 2017. – 79 с.Лазерные и оптоэлектронные технологии в технике и медицине. Минск, БГУИР, Боженков В.В., 2014. — 155 с.Ковалев О.Б., Фомин В.М. Физические основы лазерной резки толстых листовых материалов. М.: Физматлит, 2013. — 256 с.Савин И.А., Калачев М.В., Савина А.И. Анализ лазерной резки углеродистой стали в среде кислорода. Научный вестник №01(11). Научный журнал. — Тамбов: Консалтинговая компания Юком. 2017— С. 143–156.Салтыков В.А. и др. Машины и оборудование машиностроительных предприятий. Учебник. — СпБ: БХВ-Петербург, 2012. — 288 с.Ресурсосберегающая технология лазерной резки металлов В. И. Чарыков, В. А. Новикова, А. Н. Шабуров. Лесниково: Техническое обеспечение технологий производства сельскохозяйственной продукции, 2017. – С. 146–148.Ахмадеев М.В. Автоматизация процесса лазерной резки металлов. Наука молодых - будущее России. Курск: Сборник научных статей 3-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых: в 6 томах, 2018. – С. 15–18. Dowden J., Schulz W. (Eds.) TheTheoryofLaserMaterialsProcessing: HeatandMassTransferinModernTechnology. 2nd Edition. — SpringerInternationalPublishing AG, 2017. — 442 p. (FemtosecondLaserPulseInteractionswithMetals)Yilbas B. TheLaserCuttingProcess: AnalysisandApplications. Elsevier, 2018. — 321 p.

Список использованной литературы

1. Углекислотный лазер– Википедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Углекислотный_лазер, свободный. – Загл. с экрана.
2. Принцип работы оптоволоконного лазера [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://dpm-system.ru/informaciya/princip-raboty-optovolokonnogo-lazera/, свободный. – Загл. с экрана.
3. СО2-лазер (лазер на углекислом газе) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://laser-portal.ru/content_481, свободный. – Загл. с экрана.
4. СО2-лазер [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.servotechnica.ru/glossary/type/index.pl?id=32, свободный. – Загл. с экрана.
5. Войцеховская О. К. Лазеры и спектроскопия. Учебное пособие. — Томск: ТМЛ-Пресс, 2010. — 288 с.
6. Как устроен волоконный лазер. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://infolaser.ru/stati/kak-ustroen-volokonnyj-lazer/, свободный. – Загл. с экрана.
7. Оборудование и инструмент для профессионалов 2013 №02 (154). Харьков: ЦентрИнформ. — 111 с.
8. Виды лазерной резки металла [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://tiso.ua/ru/vidyi-lazernoy-rezki/, свободный. – Загл. с экрана.
9. Е.И. Солодова, К.А. Украженко. Лазерная резка металлов. Шестьдесят шестая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием, Электронный сборник тезисов докладов. — Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2013. — С. 190
10. Агеев Э. И. и др. Лабораторный практикум по лазерным микротехнологиям. Часть I. Лазерная обработка конструкционных материалов. Э.И. Агеев, В.П. Вейко, С.Г. Горный, Г.В. Одинцова, А.А. Петров. — Учебное пособие. – СПб: Университет ИТМО, 2017. – 79 с.
11. Лазерные и оптоэлектронные технологии в технике и медицине. Минск, БГУИР, Боженков В.В., 2014. — 155 с.
12. Ковалев О.Б., Фомин В.М. Физические основы лазерной резки толстых листовых материалов. М.: Физматлит, 2013. — 256 с.
13. Савин И. А., Калачев М. В., Савина А. И. Анализ лазерной резки углеродистой стали в среде кислорода. Научный вестник №01(11). Научный журнал. — Тамбов: Консалтинговая компания Юком. 2017 — С. 143–156.
14. Салтыков В. А. и др. Машины и оборудование машиностроительных предприятий. Учебник. — СпБ: БХВ-Петербург, 2012. — 288 с.
15. Ресурсосберегающая технология лазерной резки металлов В. И. Чарыков, В. А. Новикова, А. Н. Шабуров. Лесниково: Техническое обеспечение технологий производства сельскохозяйственной продукции, 2017. – С. 146–148.
16. Ахмадеев М.В. Автоматизация процесса лазерной резки металлов. Наука молодых - будущее России. Курск: Сборник научных статей 3-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых: в 6 томах, 2018. – С. 15–18.
17. Dowden J., Schulz W. (Eds.) The Theory of Laser Materials Processing: Heat and Mass Transfer in Modern Technology. 2nd Edition. — Springer International Publishing AG, 2017. — 442 p. (Femtosecond Laser Pulse Interactions with Metals)
18. Yilbas B. The Laser Cutting Process: Analysis and Applications. Elsevier, 2018. — 321 p.

Вопрос-ответ:

Какие виды лазеров используются для резки металла?

Для резки металла используются два основных вида лазеров: СО2 лазеры и оптоволоконные лазеры.

Чем отличаются СО2 лазеры от оптоволоконных лазеров в контексте резки металла?

СО2 лазеры являются наиболее распространенными в применении для резки металла. Они обладают высокой мощностью и способны обрабатывать различные толщины металла. Оптоволоконные лазеры отличаются более высокой эффективностью и точностью резки, а также обладают более компактным размером.

Какие технологии применяются в лазерной резке металла?

В лазерной резке металла применяются такие технологии, как лазерное сжигание, лазерное испарение и лазерное плавление. Каждая из этих технологий имеет свои особенности и применяется в зависимости от конкретной задачи и материала металла.

Какая особенность у резки алюминия лазером?

Резка алюминия лазером требует особой осторожности из-за его особенности - межзонного перехода. При этом происходит резкое изменение отражательной способности около 820 нм, что нужно учитывать при настройке параметров резки.

Как можно охарактеризовать отражательную способность золота, серебра и алюминия при лазерной резке металла?

Внешний вид отражательной способности золота, серебра и алюминия может различаться. Например, у золота и серебра она может быть более однородной и плавной, в то время как у алюминия возникают резкие изменения из-за его межзонного перехода. На рисунке 9 можно видеть визуальное представление этих различий.

Какие виды лазеров используются для резки металла?

Основные виды лазеров, используемых для резки металла, это СО2 лазеры и оптоволоконные лазеры.

Что такое СО2 лазеры и для чего они используются в резке металла?

СО2 лазеры создаются при помощи активного средства, содержащего углекислоту и другие газы. Они используются для резки металла, так как способны выделять лазерный луч длиной в инфракрасной области, который хорошо взаимодействует с металлическими поверхностями.

Что представляют собой оптоволоконные лазеры и как они применяются в процессе резки металла?

Оптоволоконные лазеры используют оптическое волокно для передачи лазерного излучения. Они широко применяются в резке металла благодаря своим преимуществам, таким как высокая эффективность, хорошая долговечность и малый размер.

На что нужно обращать внимание при резке алюминия лазером?

При резке алюминия лазером нужно быть осторожным из-за его межзонного перехода, который вызывает резкое изменение отражательной способности в около 820 нм. Это может повлиять на качество и точность резки.

Как выглядит отражательная способность золота, серебра и алюминия при лазерной резке?

Отражательная способность золота, серебра и алюминия может быть разной. Рисунок 9 на статье показывает внешний вид отражательной способности этих металлов. Каждый из них имеет свои особенности, которые нужно учитывать при резке.