Применяемые для обработки материалов

Основные свойства лазерного излучения

Широкое использование лазеров для различных практических целей обусловлено некоторыми уникальными свойствами их излучения.

Когерентность как свойство лазерного излучения представляет собой согласованное протекание во времени ряда волновых процессов.

Направленность обусловлена тем, что активная среда помещена между двумя плоскопараллельными зеркалами (открытый резонатор). В резонаторе же могут поддерживаться только те электромагнитные волны, которые распространяются в близком к оси направлении или вдоль его оси. Направленность характеризуется углом расходимости пучка лазерного излучения, который колеблется от нескольких угловых секунд до нескольких угловых минут. Это свойство пучка лазерного излучения имеет большое практическое значение в связи, локации и в других областях техники.

Лазерное излучение имеет определенный интервал частоты, обычно очень узкий. Это свойство называют монохроматичностью излучения. Монохроматичность связана с определенностью квантового перехода и генерации и усиления излучения только на определенных частотах резонатора.

Яркость. Лазер даже небольшой мощности имеет яркость, которая на несколько порядков превосходит яркость обычных источников. Это свойство является следствием высокой направленности пучка лазерного излучения.

В импульсных лазерах излучение длится малые доли секунды, поэтому даже при небольшой величине излучаемой энергии лазера его мощность значительна. Обычно импульсные лазеры характеризуются излучаемой энергией в джоулях, тогда как непрерывные — мощностью в ваттах.

Плотность мощности излучения определяется как мощность излучения, падающего на единицу облучаемой поверхности, расположенной, перпендикулярно к направлению лазерного пучка. Для лазерных установок импульсного действия пользуются понятием плотности энергии (энергия излучения, падающая на единицу поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению лазерного луча).

Промышленные лазерно-технологические системы (комплексы),

Для реализации лазерной технологии созданы различные лазернотехнологические системы (ЛТС). ЛТС — это комплекс, включающий лазер, формирующий рабочий инструмент, равно пригодный для обработки различных материалов и осуществления разнородных процессов и устройств для программного перемещения луча или заготовки.

. Структурная схема лазерной технологической системы, предназначенной для обработки материалов: 1 — излучатель (генератор); 2 — отключающее зеркало; 3 — энергетический канал; 4 — средства наблюдения; 5 — оптическая фокусирующая система; 6 — технологический газ; 7 — обрабатываемая деталь; 8 — предметный стол; 9 — узел управления; 10 — источник питания.

Структурная схема ЛТС показана на рисунке. ЛТС состоит из следующих основных узлов: лазера 1, энергетического канала 3 (оптическая система для транспортировки и формирования лазерного излучения), рабочего стола 8, узла управления рабочими органами системы 9, источника энергетического питания 10.

Местоположение сфокусированного пятна лазерного излучения на поверхности заготовки в данный момент времени может быть задано: перемещением пятна при помощи зеркал; за счет перемещения заготовки относительно неподвижного пятна.

Последние два метода наиболее широко используются в ЛТС, предназначенных для резки материалов. ЛТС для работы в производственных условиях должна обладать: необходимой мощностью; стабильным излучением в процессе работы и достаточно высоким КПД; простой и компактной конструкцией при хорошем дизайне; высокой надежностью и большим сроком службы узлов и деталей; простым и удобным управлением; небольшими эксплуатационными затратами и ремонтопригодностью; максимальным удобством в обслуживании и безопасными условиями работы.

Дата добавления: 2014-01-20