PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BẰNG TIA LASER

Laser nghĩa là quá trình khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức.

   Các thành viên   !"# $     I.Khái Niệm và Các Tia Laser Đầu Tiên II.Nguyên Lý Gia Công III.Thiết Bị và Dụng Cụ IV.Thông Số kỹ Thuật và Khả Năng Công Nghệ. V.Đặc Điểm và Dụng Cụ. Page   ! "#$%& !'!"#  %&#'()*+,-./(0.,1/2,-3,4 56&#7(56,6(( &3(8(9(.#("(&: ("7(;&%<=,#"->&#7(,7,,,.*?(8((",*&". @A(.(),(B456(#,("<A,,C(>(",A# D-B9(E<#("&A*,,F(&&#'()04&GA( ("-(&-3,5F&#,H<#/;,<8(&A I(&&#,J(/(".(-7(",+-70 &30,K *&L>-3,7(6("7(,F(,-M*N*"HOO<# (("*"H(M7(:(AP(,-7<#"/QR(,(+(,> >&#,H<#/;,<8(&A9-3,S&#(&T><+((J(("(+ U&#UVWXY&(U&Z,("V&(5W""ZX5("[<#(M5\, %(+<A(&#(&3(4 !(!)*%& &-:(C-3,(<#"(] ^_O/`I&#&".& aS,YJ[Q&".&-b-3,(&aS,c& -:(C/`d(NAeIY( ^_O[>&*N@&f" -:(C/`d(NA&&<#" ^_>&/5g-:(C/`X"/(@&&` d(NA&W&,(, ^_$>&*Nh$<#5ijU-:(C/` d(NA&& ^_k>& ^_]>&*N*&". ^__>l!Q #,"(9Q&".,(B(."&  !B456,<8(&A>&H,-K &3M((M5F,, &-B,<8(&Ai&h$>&5fjU"R,&5f(K(<#& 0,"&%<=,,*&".(M5F&J<),9(,F( (-;&L<#,*+(,9(8(A Page $  ee & + , -  -   I m ,/ n , n (&- o ,,C m ( o "< n " ^_O>< n  n  m   n ( o , o ," m  m ( o (",,*p m   n && n <C m (( m (, m ,, q -P n , r , m ,( n s(U&Z,("/V(&(5W""Z X5("tcV o *C m (- o  m  m / n / m ,0 o , r ,P m (" m 0 o " o <P o (&C o ," m (C r ,- o ,& n ( n (&* o ( o ,< n "- o 5 n " m  & o , r , n ( &(P o (< n "P n " r , r , n (&& n ,"P n <P o (&C o -" m /-I m  ,/ n (&- o , r 5 o ("*">0 r  q >, m (>( o "p n l ,/ n , n (&& n ' m (p n 0 r & m C o (("-" m (&- o ,5 n & n  " m , r < n / m ,<P o (&C o C& m " o (5 o , r , n (&- o ,(p n / n (C p n ] . /0(!'!V- n C& m " o (- o , r , n (& I( n " o ((p m  $ n  m  m *p m ,(,  n , o  r '" o , k r 0 o (" n P n Y- o  r 0 o  m  m OOu[ ] r 0 o / m P n (" m (Y- o  r 0 o  m  m ]Ou[ C)$," m (C r (P m  o (*'" o ,"* n  r  p m & n *p m  r ,C m Yk< n ][< n  q , m & n ( n " o ((p m Y( &[> q C( r ("( n  n / o *p m ,(p m ,/ r - n  m $ r ( o ( m  r  - o > q "("- o ," m < n  m < n "( o ,'" o ,, r (& m ,"("  n <, o < n (C m ( o ," m , m ,"("* m ,>, m ,"(" n  m *C m (<C n  , q <C n  m v m (p n  n (C m 5Cq,"-C m *, m ,"(",C r - o 5" o ,(" ( o ,'" o ,< n C n &P n  r 0 o , m ,"(" n ," m - r  & o -C r  n *" r ( &'*p m  m ]>P n ," n & o / o  r 0 o ( r & o < n (C m ( o ,' m (p n P"("w( Page  ( 1 2 '  &   m - q ,C m 0C'*p m  r ,C m  r -P n (p n p n ( n  o (, n ( m (C m   n ( n  q -' o ((P m *p m  o ( o -C r (P o ( & o ( o  o (-C r > C m - o (<P o (,P n ,( o (C-C r  n (p n C o (- o , o ,/ o ( o -" m ," m (C r &C-C m xOOO O  ("  3456783 - /947:/87 + 9;3<=/9<4 > 3?= @ A8B3 @ ;?3 + 75;: > /0C - /0 i f@)$$,p r C& m ,(&T(C m wfIi ./01!( C& m ,, n (& $[ n  r 0 o  m  m  [! n  m (0 k[ n " o , ][ r 0 o (" n P n  _[ r 0 o ]Ou y[P m *p m  o ( o x[(C m (, ^[ n  m O[C m / n "'-C o  Page k  f  n -C o ,C o '/C m (C m < n  m 5" n - o , o < n "C o ( m ( o  !C o  m ( m -, r ( o & n $w-C r -C n *C r  o " m -C o ( m - n  m (0- o ( r (" / o P o  r 0 o  m  m $Y(+(5A)&[ f w- n  m ( m >(" n / o  & o  q (P o (( o < o (p m ," m - o (( n  " o ,k f  q " z , r ( n " o ,/ o *p m ,&C m , & o ,">*( o (0 m  , m  q  m ( q & o ( r  f  n C o 5"- o , r , m , r ]< n _> q & o ( r  n  q -& o C n  &P n '( n " o ,< n *p m ,, m ," z * m ,-C r  n , n " m , n (& o ( r  f ]," m 5 o  r 0 o  m  m P n ^^u>," n _P n ]Ou n -" m > o ( o ( (<PqP o - o ,, n (& r p m 5 m > o (* m ,*" r u, n ( m (' ] q - o ,(C m / n "'-C o O(& o < n 'C o ( m ,C r - r (/C m (- o ,  & o , r , n (- q  m (*" r  m  f  n (P o - o ,'_ q - o ,(P o (/ r C o '" o ,y< n ( m ,5 o  &C,(C m (,xY- o ((C/ n  m ^[," m * r  5,C r (" o - o ("{> j>| f w(P o ((&< n "< o (p m ,,P n ," o C o ( m '" o ,< n ,C m - o  , & o , n (( m >( n 0( m ,5 o , r , n (>(C, o , r C o ( m '" o ,< n  m 0& f v m (p r ( m ,5o, r , n (&< n "< o (p m ,- o ,,, m ,-" o  i zP o (&C o , m ( & o , r , n (&< n ,C r  & o  n ( n  C o (  z! m (" m <P o (&C o ,( m C o (- o ," m (C r  m " r <P o (&C o -" m -" o  n  m  < m ' m (p n (C n C o (("<P o ( m (C o (- m / o  m  o <C n  o (p m ("( m , 5 o , r , n (*C r ( n /C n  o (( m ,5 o l z m " r <P o (&C o ,< n -P r , m *" r < n ,-" o  n  m < m  ' m (p n (C n C o ( n /C n  o (( m ,5 o &&(- r ("( m ,5 o , r  , n (& zP o (&C o , o 5P n *, n (&( m ,5 o 0" Page ]  Page _ ./0(!! m (/ n (&  ! DEF  !'!G<8BH;3IJK Q,,-BP&".>((M((P&".& ("<8(&A,9(."C(".((N,K,}(B,&(#/;&". ,Ni&J>&/5g&&E<#&*N ~3IJKLG/MN/ I(M".((N,K&/5g&#,,/5g&".&".Y,>&,> 0(  &>l[  ".&/5g,A9(,"•/9(*€&".&#"*,Q&G(+(>A 9(,K,,&".&/5g,(B-.((LOOuC>(C(=,(+A9(,K &".&#,•-.(-+yOuA,,+(."&".&/5g,‚,dR7(;* * *?(8(>5"-A9(,K,},-.(-3,,"&J9(C>"<L,,&". &*,&*NYA9($Ou[>&JYA9(]ƒyu[>&/5g<A( Q<8>,9(/2,0.,K&".&/5g,dE>,(B"<L ,,&".&*N&((B*,-3, O3IJKKP/ "&J()(M".((N&#,9(J8(&A,K,9(J*N,(N,,(B &#Z&"-9(*Q>„"Z-9(*Q>"&/5-9(*Q>aS,(…3>(ff (YjU[>"5f(f(Y5ijU[>l.,9((N,,=,,2(",, ,9(*B(C(M&#,,(#:-9(+>,<#8(&A(M5F&# aS,P(." 3,-B,K&".&J&#A9((9>,•,1]ƒyuC>&".&J, *N,(L,(-;S†C-3,256("9(Q&%<=,*, ("((&C&.,><(+(Q)>(",A>(+>'P=>l O3IJKQ0R ‡-B,K&".&*N&#,9(&L>(N-J,<#*H -\L,"> (N,3,"<A,456,}`,+-7&C(6,ˆH/L,,K&".&*N*‰" 5#(Š,"-+<F(4".I(M".((N,K&".&*N&#,,,9( *N‹3*N*,569(&#*NC(4">">*("> 0C">*&".,5>-a>&>0CT><#*NP(4"0(,,/">,,/",> L,>l V"<L,9(J<#,9(&E>,9(*N,8(-7(9<#,(N-a9(,"> *P=*},0.&a<)<8(N-aL,K=(0.&(" ,9(*N9(,"0,&#&*N5F("<,>,,9(/5g<# g(8(J(9(*N5F-B(."(&&#‹3*N(<L&""7(&: Page y  -A>7(C(4*N(YU>w>{[<#&"Y&$>Œ$[(."(#7(,9(\ (F O3IJK8S/9 I7(("DL((BL,K&&#&,(M".((N,9( &E&".,9(&E(M5F&#,,‹3D,*&".<#,9(#". ‹3D,*&".,27(;C(;+C"I(MD,- <(d(>8 &3,"a*N,(N,>(Q&.,",, C(4C"3,-B,K,,&".&D,&E&#(M".((N* /Q<D>,9(D,/\PK5L(,-7,K*N,(N,:-PM ((,9(D,/,9(<,-B(=PK(C".&,9(&E< ,,,9(/2,0.<#A9(*,">,(B<,F,,&".&J<L3 ,9(C"5@A&".&<,&E,(B,",9((/):]OO•` ,+  -7  0>  <#  `  ,+  -7  0  -  <L     &3  #  (   Ž  C>,9(&E"0N(,&"&&#7(&".,9(-7,>,.,",(B,"M>5" -*&#<A,<LH(P("Q/A(a2,(.,>,‚ ,,&".&*,>&,9(&E,‚,D-BC,K!Q55# )(99(&#<A,&#7(M".((N9(-H>/& (5d,9(&E("& O3IJK3?3 I7(("DL((BL,K&&#&,(M".((N,9(&E &".,9(&E(M5F&#,,‹3D,*&".<#,9(#".‹ 3D,*&".,27(;C(;+C"I(MD,-< (d(>8 &3,"a*N,(N,>(Q&.,",,C (4C"3,-B,K,,&".&D,&E&#(M".((N*/Q <D>,9(D,/\PK5L(,-7,K*N,(N,:-PM( (,9(D,/,9(<,-B(=PK(C".&,9(&E<, ,,9(/2,0.<#A9(*,">,(B<,F,,&".&J<L3 ,9(C"5@A&".&<,&E,(B,",9((/):]OO•` ,+-70><#`,+-70-<L &3#( Ž C>,9(&E"0N(,&"&&#7(&".,9(-7,>,.,",(B,"M>5" -*&#<A,<LH(P("Q/A(a2,(.,>,‚ ,,&".&*,>&,9(&E,‚,D-BC,K !Q55#)(99(&#<A,&#7(M".((N9(-H>/ &(5d,9(&E("& QC&G,>&&#<A,,‚((=,,&*,C> A(3<8(&G0H("(M".((N,K&".&#2,(.Q wH (Q(#,K&".&#9(&L(C*?(8(,+(."9(2,(.><# 5"-<A,256,K,-3,…/+7bM=-M,K&> ,}(-b`7-3,5H>(Ša".,"-+/L,7(<#(" YU"[C("(&>*#-&#,;,F,K*? (8(& Page x  !(!T4AHB?G783IJK • C&G,9(.",,K7(&a,i/a,7`,2".( ,9(&>a<#A(;5g'"-/a,7`<L".( ,9(&&#/78,K+ • a,7`,2".(,9(&>-&#7(,9(-R,/A(,*H  *+,-./(0.,1/2,-B(."&w"("(L< ,.<#"".(,9(#()*‰"("-&#"("*,/8(/(",FL <L"("(LIR(*,/a,`,$R(,J`-:>7(R(H 0.(a:,,"("*/(L>R(*,"7(:"("'7(: H0.&.&#,",,.("("<,.&C(6,<#"".(,9(&Q&: (."8(-7"("&L)(+,M-7,F&-3,*+,-.&CQ&: N,9(,K&6(7,<#"".(,9(->5"-M(, ,2<#"".(,9( -BP&".& ˆL-P&#-aC&G& ./0!'!-aC&G& Page ^ [...]... ở kích thước rất nhỏ các loại vật liệu như: kim cương, thủy tinh, ceramic, polyme mềm mà các phương pháp khác khó gia cơng Page 28 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 Hình 4.5 Máy gia cơng bằng tia laser IV.5 .Phương pháp hàn cắt bằng cơng nghệ laser • Phương pháp cắt • Phương pháp hàn bằng cơng nghệ laser V.Đặc Điểm vả Phạm Vi Sử Dụng V.1.1.Ưu điểm • • • • • • • • • • • Khơng cần dùng buồng... Chi tiết gia cơng Bộ nguồn 6 Hình 3.12 Sơ đồ máy phát laser kiểm MLC-1 Page 16 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 b Các phương pháp tập trung chùm laser Để tạo nên mật độ năng lượng cao tại vị trí gia cơng tùy thuộc vào mục đích cơng nghệ, có thể dùng nhiều biện pháp khác nhau Hiện nay thường dùng các biện pháp sau: *Dùng thấu kính hội tụ Khi dùng thấu kính cầu (hình 3.13a) thì tia laser tập... sáng laser với phần trăm gia tăng tương ứng khi bước sóng của tia tăng với mật độ năng lượng cao được tạo bởi các tia laser CO2 năng lượng cao sẽ khắc phục được những ảnh hưởng của phản xạ này Các tia laser bước sóng ngắn hơn như Nd:YAG sẽ khơng phải chịu những ảnh hưởng này do bước sóng ngắn nên phần lớn năng lượng của chúng bị hấp thụ Page 21 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 Khi cắt bằng laser, ... dụng phương pháp tập trung chùm tia bằng hệ thống những thấu kính và màn chắn tương tự như hệ thống chiếu ảnh (hình 3.14) Với phương pháp này có thể tạo ra vết tập trung có hình dạng bất kỳ, mật độ năng lượng phân bố đều hơn nên hạn chế được nhược điểm trên, nhưng một phần năng lượng chùm tia bị mất mát qua các màn chắn, làm giảm hiệu suất năng lượng chùm tia Page 17 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser. .. vật liệu composit bằng q trình cắt khác có dòng chất lỏng áp suất cao có hiệu quả hơn là cắt bằng laser Các q trình cắt phi kim bằng laser chỉ đòi hỏi một năng lượng vừa phải Vì thế giới hạn duy nhất đến chiều sâu cắt là u cầu chất lượng của vết cắt Trong thực tế, phần lớn các ứng dụng cắt bằng laser dùng cho vật liệu có bề dày ít hơn 12 mm Page 25 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 Bảng 5... máy phát tia laser để gia cơng kim loại gồm 3 bộ phận chính: - Đầu tia phát laser - Bộ phận cung cấp và điều khiển điện - Bộ phận gá đặt chi tiết gia cơng Để tạo tia laser trên vật thể rắn ta có thể sử dụng các tinh thể của các khống chất khác nhau hoặc thủy tinh với các tạp chất của các ngun tố hiếm, ví dụ: tinh thể hồng ngọc (rubi), thủy tinh (Nd), … Máy phát tia laser : Sơ đồ máy phát tia laser kiểu... Đối với laser rắn gương hoạt tính đồng thời là hai mặt của thanh hoạt tính Ngồi các gương nói trên, bộ cộng hưởng quang học còn có những phần phụ kèm theo như lăng kính có nhiệm vụ lọc ánh sáng Mơi trường hoạt V1 tính Lăng kinhs kính V2 V1 V2 Hình 3.5 Gương phẳng Bộ cộng hưởng quang học Page 12 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 Vậy về ngun lý, gia cơng bằng tia laser rất đơn giản Bằng cách... liên tục Tuỳ theo nhiệt độ ở điểm tập trung mà ta chọn máy laser có cơng suất lớn hay nhỏ, và chế độ hoạt động liên tục hay gián đoạn (xung), tần số của xung Hình 3.8 Máy tạo laser năng lượng cao HL 4006 D Page 13 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 + Bộ hội tụ tia: Đây là bộ phận rất quan trọng Nhiệm vụ của nó là tập trung các tia laser tại một điểm hay các vùng nhỏ, làm cho mật độ năng lượng.. .Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 III.2.2 Nguồn kích thích: Muốn cho mơi trường hoạt tính làm việc ta phải tạo nên vùng đảo hạt ở mức năng lượng cao Để làm được việc đó chúng ta phải cung cấp cho mơi trường hoạt tính một năng lượng Có nhiều phương pháp để kích thích mơi trường hoạt tính Gương A B Thanh hoạt tính C D Hình 3.3 Các loại nguồn kích thích Nguồn sáng đèn: phương pháp này... 1,3,5,7 … ms Tần số xung là 12 xung/phút 1 2 3 Hình 4.1 Quan hệ giữa năng lượng và thời gian xung 1 bốc hơi 2 Nóng chảy 3 Nung nóng Page 19 Phương Pháp Gia Cơng Bằng Tia Laser Nhóm 3 Với laser CO2 người ta có thể gia cơng đồng thời 4 tấm vật liệu 5x5 cm với tốc độ cắt gần 10 m/phút Năng lượng bức xạ của các máy phát laser kiểu cơng nghiệp khơng lớn lắm, thường từ 10 ÷ 100 J và hiệu suất khoảng từ 0,1