Обробка світловим променем

Цей спосіб обробки базується на працях М.Г.Басовата О.М.Прохорова. Суть його в тому, що потужний світловий промінь, проходячи через спеціальний оптичний пристрій, фокусується на оброблюваній поверхні заготовки на площі діаметром до 0,01 мм. Тому в зоні його дії виникають температури порядку кількох тисяч градусів і високі тиски. Концентрація енергії може бути порядку 10⁵ кВт/см², а тому метал тут умить плавиться і випаровується. Як джерело енергії використовують генератори світла або лазери, найчастіше кристалічні рубінові (рисунок 12 ).

Рисунок 12 – Схема лазерної установки

За основу лазера править стержень 4 із синтетичного рубіну, вміщений усередину заповненої ксеноном спіральної лампи 5 (лампи підкачування). Лампа живиться від батареї 5 конденсаторів і під час розряджання періодично спалахує. Стержень вміщено в скляну трубку 3, якою безперервно прокачують охолодне середовище від входу 1 до виходу 7. Фіксується стержень пружиною 2.

Рубіновий стержень — це кристал А1₂О₃ з домішкою окису хрому Сr₂О₃. Плоскі паралельні торці його старанно відполіровані. Один з них покритий шаром срібла, а другий також посріблений, але напівпрозорий. Під час інтенсивного спалаху лампи 5 рубін освітлюється, і атоми хрому, вбираючи світловий квант, переходять з нормального у збуджений стан так званого оптичного підкачування. У момент, коли більше половини атомів хрому переходить у збуджений стан, рівновага стає нестійкою, у кристалі звільняється нагромаджена енергія, атоми із збудженого повертаються в нормальний стан і кристал випромінює фотони. Потужний потік їх проривається крізь напівпрозорий передній торець, утворюючи потужні випромінювання у вигляді пучка 6 сліпучого яскраво-червоного світла. За допомогою спеціальної оптичної лінзи цей пучок світла фокусується на площі діаметром до 0,01 мм.

За допомогою лазерів можна обробляти отвори малого діаметра, пази і т. п. у заготовках з різних матеріалів незалежно від їхніх фізико-механічних властивостей (тверді сплави, алмази). Світло променева обробка має ряд переваг порівняно з електронно-променевою і тому більш перспективна.

Дата добавления: 2015-05-23