Giáo trình Công nghệ laser - Chương 6: Một số ứng dụng khác của laser
Ch−¬ng 6 Mét sè øng dông kh¸c cña laser
Nh− trªn ®· tr×nh bµy, laser cã thÓ ®−îc øng dông trong nhiÒu lÜnh vùc , ®Æc
biÖt lµ c¾t c¸c lo¹i vËt liÖu nh− ®· tr×nh bµy ë trªn. C¾t vËt liÖu cã thÓ lµ c¾t ph«i
(®−êng bao kh«ng khÐp kÝn vµ c¾t h×nh (theo ®−êng bao khÐp kÝn). Ngoµi ra cßn cã
thÓ c¾t ph«i theo c¸c s¬ ®å nh− sau:
6.1 S¬ ®å nguyªn lý c¾t ph«i cã kÕt hîp nung nãng [12].
2
3
4
5
H×nh 6-1 S¬ ®å nguyªn lý c¾t laser cã kÕt hîp nung s¬ bé b»ng ngän l÷a
«xy - axetylen (page 14, Souder-1996, Septembre No 5).
1 Chïm tia laser
2- ThÊu kÝnh héi tô; 3- §Çu c¾t;
4- Má nung; 5- VËt c¾t
1
2
6
7
8
3
4
9
5
H×nh 6-2 S¬ ®å nguyªn lý c¾t laser cã kÕt hîp nung s¬ bé b»ng chïm tia laser
1 - Chïm tia laser 2- Bé t¸ch chïm tia laser; 3- ThÊu kÝnh héi tô;
4-Chïm tia laser nung s¬ bé
7- Chïm tia laser c¾t
5- g−¬ng
6- G−¬ng héi tô
8-§Çu c¾t; 9- VËt c¾t
68
6.2 Gia c«ng c¾t c¸c lo¹i vËt liÖu kim lo¹i
C¾t b»ng chïm tia laser ®−îc øng dông rÊt réng r·i. §Æc biÖt tõ khi ng−êi ta
øng dông c¸c ph−¬ng ph¸p c¾t cã sö dông khÝ hæ trî víi ¸p suÊt phï hîp. Dßng khÝ
c¾t ë ®©y cã 2 chøc n¨ng :
• Nung nãng vËt liÖu, oxy ho¸ kim lo¹i vïng c¾t, h¹n chÕ kh¶ n¨ng ph¶n x¹, t¨ng
c−êng kh¶ n¨ng b¾t löa, ®èt ch¸y kim lo¹i,...
• T¸ch c¸c s¶n ch¸y ra khái vïng c¾t vµ t¹o nªn r·nh c¾t. Ngoµi ra nã cßn lµm
cho mÐp c¾t s¹ch h¬n, chÊt l−îng mÐp c¾t tèt h¬n.
T¹i viÖn nghiªn cøu Franphuèc (Fraunhofer-[11] ng−êi ta ®· dïng ngän l÷a
oxy-axetylen kÕt hîp víi laser CO2 ®Ó c¾t tÊm kim lo¹i dµy trªn 8 mm, cho
phÐp t¨ng vËn tèc c¾t lªn (30-50) %. Víi c¸c lo¹i thÐp th«ng th−êng cã thÓ c¾t
®Õn chiÒu dµy 80mm víi c«ng suÊt nguån laser 1,2 kw, ¸p suÊt 9,5 bar, vËn tèc
c¾t 0,2 m/ph; chiÒu réng mÐp c¾t kho¶ng 45 µm.
Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña Tr−êng tæng hîp Erglangen, CHLB§øc [16],
khi c¾t vËt liÖu X5CrNi18-9 b»ng laser YAG (chÕ ®é xung) nh− sau :
• ¸p lùc khÝ ni t¬ c¾t
7.105
0,8
Pa
• §−êng kÝnh lç ®Çu c¾t
• Thêi gianbuwcs x¹ (1 xung)
mm
gi©y
5.10-4
• VÞ trÝ cña tiªu ®iÓm (trªn bÒ mÆt vËt c¾t)0,7-1,3
mm
mm
J
• Kho¶ng c¸ch tõ ®Çu c¾t - vËt c¾t
• N¨ng l−îng 1 xung
• TÇn sè xung
0,3
0,7-1,8
212-78
9,2
Hz
µm.
• ChiÒu réng mÐp c¾t
VËt liÖu nh«m lµ mét trong nh÷ng vËt liÖu khã c¾t b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p
c¾t cã ngän löa v× nã t¹o ra líp Al2O3 cã nhiÖt ®é nãng ch¶y cao h¬n nhiÖt ®é nãng
ch¶y cña Al, tÝnh dÉn nhiÖt cao lµm mÊt m¸t nhiÖt, g©y khã kh¨n cho qu¸ tr×nh c¾t.
C¾t vËt liÖu nh«m b»ng laser sÏ cho hiÖu qu¶ vµ chÊt l−îng cao. Theo sè liÖu cña
69
Tr−êng tæng hîp Nagoya (NhËt B¶n) cã thÎ ®¹t hiÖu qu¶ khi c¾t theo chÕ ®é sau:
• ¸p lùc khÝ c¾t
5.105 Pa
• §−êng kÝnh lç ®Çu c¾t
• Tiªu cù
2,0
mm
125 mm
• ChiÒu réng mÐp c¾t
• Tèc ®é c¾t (S= 1mm, VL Al5052)
9,2
3,2
µm.
m/ph
• KhÝ hæ trî
Ar, N2, O2. Trong ®ã N2 lµ tèt nhÊt
Khi c¾t vËt liÖu hîp kim nh«m ma-nhª : Al99,5; Amg1; AlMgSi1 cã líp
phñ anèt ho¸ lo¹i ®en, cr«m ho¸, phèt ph¸t cr«m, verni,... víi chiÒu dµy 2mm cã
chÕ ®é c¾t nh− sau:
• ¸p lùc khÝ c¾t
• §−êng kÝnh vÖt chïm tia héi tô
• Tiªu cù
5-15 Bar
0,75 mm
127 mm
N2, O2.
• KhÝ hæ trî
KÕt qu¶ nghiªn cøu choi thÊy khi c¾t nh«m kh«ng cã líp phñ (Al99,5) th×
tèc ®é c¾t b»ng laser CO2 t¨ng lªn 50% khi cã sö dông khÝ c¾t lµ oxy.
ChÕ ®é c¾t vËt liÖu kim lo¹i tham kh¶o ë b¶ng 6-1 [5]
B¶ng 6-1
VËt liÖu c¾t
ThÐp c¸c bon
ThÐp inox
ChiÒu dµy c¾t
C«ng suÊt nguån P
VËn tèc c¾t
Cm/s
1,5
Mm
8,0
3,8
8,0
5,0
3,8
5,0
3,8
0,6
W
400
3,0
850
0,6
1,2
Titan
250
850
300
300
4,2
Hîp kim titan
Nh«m
5,5
0,4
§ång
2,5
70
B¶ng 6-2 tr×nh bµy mét sè ®Æc tÝnh cña mét sè lo¹i laser vµ ph¹m vi øng dông cña
chóng.
B¶ng 6-2 [5]
Lo¹i vËt liÖu
Kim lo¹i vµ hîp CO2
kim
Lo¹i laser
Ph¹m vi øng dông
Ghi chó
C«ng nghiÖp «t«, ®ãng Sö dông khÝ
tµu, hµng kh«ng vµ oxy ®Ó thæi
x©y dùng
VL B¸n dÉn
YAG + Nd
C«ng nghiÖp ®iÖn tö
C«ng nghiÖp ®iÖn tö,
Radio, c¸c panel
Mµng kim lo¹i
CO2, YAG + Nd
He+Ne+N2.
6.3 Gia c«ng c¾t c¸c lo¹i vËt liÖu phi kim lo¹i
Khi c¾t c¸c vËt liÖu phi kim lo¹i th−êng gÆp nhiÒu khã kh¨n do vËt liÖu dßn,
kÐm bÒn (gèm sø, thuû tinh,...); mét sè vËt liÖu dÔ bÞ ch¸y, dÓ bÞ ph©n huû,... VËt
liÖu phi kim lo¹i cã lo¹i nãng ch¶y, cã lo¹i bay h¬i , cã lo¹i bÞ ph©n huû d−íi t¸c
dông cña chïm tia laser. Lo¹i nµy cßn chia ra c¸c nhãm : vËt liÖu h÷u c¬, chÊt dÏo,
gç, v¶i, giÊy,,...Sö dông khÝ ®Ó c¾t trong tr−êng hîp nµy kh«ng cã ý nghÜa quan
träng mµ chñ yÕu lµ sö dông kh«ng khÝ th−êng ®Ó thæi c¸c s¶n phÈm c¸t ra khái
mÐp c¾t.
Kh¶ n¨ng cña mét sè hîp chÊt khÝ t¸c dông ®Õn chiÒu dµy c¸t ®−îc dÉn ra ë
b¶ng 6 -3
B¶ng 6.3 [5]
KhÝ thæi Víi
P = Const
He
N2
O2
Kh«ngK
hÝ
Ar
CO2
75% Ar
25% H2
23,0
ChiÒu s©u
C¾t mm
23,5
24
22,5
24,5
25,5
22,0
Trªn b¶ng 6-4 dÉn ra mét sè chÕ ®é c¾t vËt liÖu phi kim lo¹i b»ng laser
71
B¶ng 6-4 [5]
VËt liÖu c¾t
ChiÒu dµy c¾t
C«ng suÊt nguån P
VËn tèc c¾t
(cm/s)
0,4
(mm)
3,8
(w)
300
850
850
850
Thuû timh
Ke ra mic
Gç cøng
Gç mÒm
6,3
1,0
5,0
7,5
14,0
2,5
B¶ng 6-5 [5];[6]
Sè TT Tªn vËt liÖu ChiÒu dµy c¾t
C«ng suÊt
100
VËn tèc mm/s
1
Cao su
Kacton
2.0
19.4
0.8
31.7
1.6
2
200
3
Nilon
200
101.6
10.5
12.3
0.83
666.6
12.5
90.1
10.0
58.3
16.6
76.1
4
Da
3.2
200
5
Th¹ch anh
Ac Xim¨ng
Sîi
3.2
500
6
5.00
0.5
500
7
500
8
V¶i thuû tinh
Pha nhe ra
Ke ra mic
Plek xi l¸c
Sîi thuû tinh
Thuû tinh
5,0
800
9
6.4
850
10
11
12
13
6.5
850
10.0
8.0
900
2500
5000
3.2
Trªn b¶ng 6.6 tr×nh bµy mét sè th«ng sè liªn quan ®Õn c¸c lo¹i laser vµ
ph¹m vi øng dông cho c¾t b»ng laser c¾t ®èi víi mét sè vËt liÖu phi kim lo¹i .
72
B¶ng 6.6 [5]
Ph¹m vi øng dông
Lo¹i vËt liÖu
Thuû tinh vµ Ke
ra mic
Lo¹i laser
CO2
Ghi chó
C«ng nghiÖp kÝnh, thuû tinh,
ch©n kh«ng
VËt liÖu h÷u c¬,
polime
CO2
C¸c ngµnh c«ng nghiÖp
V¶i
CO2
Nghµnh dÖt may
Mµng kim lo¹i CO2; YAG + Nd Cong nghiÖp ®iÖn tö, Radio,
He + Ne + N2
CO2
c¸c panel
C«ng nghiÖp
ho¸ chÊt
Gç, k¸cton
Cã sö dông khÝ vµ
khÝ tr¬ ®Ó thæi
6.4 øng dông laser trong gia c«ng lç.
6.4.1 C¸c th«ng sè khi gia c«ng lç b»ng laser
Tõ nh÷ng n¨m 1964 ng−êi ta b¾t ®Çu sö dông lo¹i laser cã nhiÒu xung ng¾n
®Ó gia c«ng nh÷ng lç s©u. ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc h×nh thµnh dùa trªn c¬ së tõng
líp kim lo¹i bay h¬i d−íi t¸c dông cña nhiÖt gia c«ng. Tæng n¨ng l−îng c¸c xung
quyÕt ®Þnh kÝch th−íc cña lç. Ph−¬ng ph¸p nµy ®ang ®−îc øng dông trong c¸c
ngµnh chÕ t¹o thiÕt bÞ, kü thuËt radio, hµng kh«ng, kü thuËt ®iÖn, dÖt, chÕ t¹o
m¸y,.. HiÖn nay gia c«ng lç b»ng laser ®ang ®−îc øng dông ®Ó gia c«ng c¸c
khu«n kÐo tõ hîp kim cøng : Khu«n kÐo thÐp, khu«n kÐo sîi dÖt, khoan ch©n kÝnh
®ång hå, ... Sau ®©y tr×nh bµy mét sè øng dông cña laser ®Ó gia c«ng lç
Tuú thuéc vµo yªu cÇu chÝnh x¸c ng−êi ta ph©n ra:
• §ét lç th−êng (®é chÝnh x¸c thÊp)
• §ét lç chÝnh x¸c.
Tuú thuéc vµo quan hÖ gi÷a chiÒu s©u h vµ ®−êng kÝnh d cña lç ng−êi ta chia ra
§ét lç kh«ng s©u h / d <1
1
• §ét lç s©u
h / d >1:
h/d =
. n1/3. [5]
2tgγ
73
n.Σwi
2π.r0 L0
h/d =
Trong ®ã : w - n¨ng l−îng mét xung ; L0 - NhiÖt l−îng bay h¬i ; r0 - b¸n kÝnh
vïng bÞ chïm tia t¸c dông (mm) ; n - sè xung t¸c dông lªn vïng gia c«ng ;
KÝch th−íc tÝnh to¸n khi gia c«ng lç [5] :
r0
3w
π.tg2.L0.
h = (r /tgγ )3 +
−
3
0
tgγ
3w.tgγ
π.L0.
3
3
d = 2r0 +
B¶ng gi¸ trÞ tÝnh to¸n h vµ d mét sè vËt liÖu khi tiªu ®iÓm n»m ë bÒ mÆt vËt gia
c«ng nh− sau [5](Veiko trang 50 vµ [8]:
B¶ng 6-7 [5]
W
Al
ThÐp
Mo
W
Fe rÝt
h
d
h
d
h
d
h
D
h
d
(J)
mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
0,58 0,14 0,45 0,11 0,40 0,10 0,38 0,10 0,45 0,11
1,10 0,23 0,85 0,18 0,80 0,18 0,70 0,16 0,85 0,18
0,1
0,5
1,0
2,0
5,0
1,37 0,29 1,1
1,75 0,37 1,40 0,30 1,35 0,29 1,20 0,26 1,40 0,30
2,4 0,50 1,90 0,40 1,85 0,39 1,65 0,35 1,90 0,40
0,24 1,00 0,22 0,90 0,20 1,10 0,24
Φ <1,0 mm
N¨ng
l−îng (J)
S < 3,0 mm
C¾t : S <2,5 mm
Φ <0,5 mm
S < 2,0 mm
Φ <0,3 mm
S < 1 mm
C¾t S <0,5 mm
t - Thêi gian
H×nh 6-2 : S¬ ®å ph¹m vi øng dông cña laser cho gia c«ng lç [17]
74
Gi¸ trÞ mét sè th«ng sè liªn quan qu¸ tr×nh ®ét lç dÉn ra ë b¶ng 6-8 [5]
B¶ng 6-8
C«ng suÊt
Sè xung
D
h
(h/d)
max
max
max
xung
J
Mm
0,15
0,33
0,73
mm
0,5
1,5
5,0
0,1
1,0
10
3,3
4,5
7,0
4
6
9
6.4.2 øng dông laser cho gia c«ng khu«n kÐo tõ kim c−¬ng
Khu«n kÐo dïng cho chÕ t¹o c¸c lo¹i c¸p ®iÖn tho¹i, c¸c lo¹i sîi thÐp, d©y
lß xo, c¸c lo¹i d©y ®iÖn trë,... Ngoµi ra ng−êi ta cßn sö dông ®Ó chÕ t¹o c¸c lo¹i
khu«n kÐo trong c«ng nghiÖp dÖt, kÐo sîi,... KÝch th−íc c¸c lo¹i khu«n kÐo kh¸c
nhau . §Ó gia c«ng khu«n cã kÝch th−íc nhá (<1mm) b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p th«ng
dông gÆp nhiÒu khã kh¨n Trong lóc nhu cÇu s¶n xuÊt khu«n mÉu nãi chung vµ c¸c
lo¹i khu«n kÐo rÊt lín. VËt liÖu lµm khu«n kÐo ®−îc chÕ t¹o tõ c¸c lo¹i vËt liÖu cã
®é cøng vµ ®é chÞu mµi mßn cao : thÐp hîp kim, hîp kim cøng, ®Æc biÖt lµ c¸c lo¹i
kim c−¬ng tù nhiªn vµ kim c−¬ng nh©n t¹o. C¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng cæ ®iÓn
nh− khoan kh«ng ®¸p øng ®−îc. C¸c ph−¬ng ph¸p tia l÷a ®iÖn, ¨n mßn ®iÖn ho¸, ...
cã nhiÒu h¹n chÕ ®Æc biÖt lµ ®−êng kÝnh vµ chiÒu s©u,... MÆt kh¸c c¸c ph−¬ng ph¸p
trªn cÇn ph¶i qua giai ®o¹n t¹o lç th« ban ®Çu, sau ®ã mµi nghiÒn b»ng bét mµi vµ
®¸nh bãng ®Ó ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c vµ ®é bãng theo yªu cÇu. §©y lµ nh÷ng thao
t¸c rÊt khã kh¨n vµ tèn nhiÒu thêi gian. VÝ dô gia c«ng lç th« ban ®Çu b»ng c¬ khÝ
ph¶i mÊt tõ 24 - 48 giê, c¸c nguyªn c«ng tinh chØnh mÊt tõ 12-16 giê. S¬ ®å kÕt
cÊu khu«n kÐo cã d¹ng nh− h×nh 6-4
4
3
2
1
H×nh 6- 4 S¬ ®å cÊu t¹o khu«n kÐo b»ng kim c−¬ng [5]
1- ®Çu vµo 2- Khoa chøa chÊt b«i tr¬n 3- Vïng lµm viÖc (t¹o h×nh) 4- §Çu ra
75
KÕt qu¶ nghiªn cøu chÕ t¹o c¸c lç b»ng laser cho thÊy:
N¨ng l−îng cña xung
3 Jun (J)
Thêi gian
5.10-4 gi©y
Khi t¹o lç míi tõ ph«i sîi tinh thÓ kim c−¬ng chØ cÇn mét vµi xung; cßn khi
gia c«ng ®Ó më réng lç, gia c«ng söa l¹i c¸c khu«n ®· qua sö dông ph¶i cÇn ®Õn
hµng chôc xung. Do d·i tÇn sè vµ b−íc sãng trong ph¹m vi réng, c¸c xung n¨ng
l−îng vµ thêi gian mét xung kh¸c nhau, cho phÐp ta chän nh÷ng chÕ ®é tèi −u ®Ó
gia c«ng lç hoÆc chuèt,...
VÝ dô Khi më réng læ tõ
175 µm Æ 350 µm cÇn ®Õn 22 xung víi n¨ng
l−îng bøc x¹ 4 Jun. Víi chÕ ®é ®ã , kh«ng thÊy cã sù ph¸ huû cÊu tróc cña kim
c−¬ng. Tuy nhiªn trªn bÒ mÆt læ cã b¸m mét líp máng grafit do sù ch¸y c¸c bon
t¹o nªn. Nªn sau khi gia c«ng ph¶i lµm s¹ch b»ng siªu ©m.
Khi gia c«ng trªn thiÕt bÞ laser rubin cã c¸c th«ng sè :
N¨ng l−îng xung
<=10J
Gãc ph©n kú
0,5 micro radian
Thêi gian tån t¹i mét xung 0,5 - 1 micro gi©y
TÇn sè chÕ ®é b»ng tay
TÇn sè chÕ ®é tù ®éng
1 Hz
1/10 Hz
Khi gia c«ng læ cã ®−êng kÝnh 1,25 mm chiÒu dµy 3,1 mm hÕt 10 phót
trong lóc gia c«ng b»ng c¬ khÝ mÊt 24 giê.
Víi thiÕt bÞ trªn cã thÓ gia c«ng læ cã
d= 0,05 - 0,4 mm, h = 1mm
d = 0,8 mm h= 3 mm
Gia c«ng t¹o ph«i læ b»ng laser, sau ®ã gia c«ng tinh b»ng mµi nghiÒn. Khi
gia c«ng vËt liÖu dßn ng−êi ta dïng laser ®a xung. (Veiko page 85).
N¨ng suÊt gia c«ng b»ng laser
gÊp 12-15 lÇn so víi ph−¬ng ph¸p ®iÖn vËt lý
gÊp 200 lÇn sã víi ph−¬ng ph¸p gia c«ng c¬ khÝ
6.4.3 Gia c«ng ch©n kÝnh ®ång hå b»ng laser
S¶n xuÊt ch©n kÝnh ®ång hå lµ mét ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt hµng lo¹t
víi yªu cÇu rÊt cao vÒ ®é chÝnh x¸c vµ chÊt l−îng. Hµng n¨m cÇn hµng chôc triÖu
76
s¶n phÈm. VËt liÖu th−êng dïng cho chÕ t¹o æ trôc ®ång hå lµ rubi. Chi tiÕt cã
d¹ng ®Üa D = 1-1,5 mm, S=0,5 mm. §−êng kÝnh læ th«ng cÇn gia c«ng (30-90 µm)
1
2
3
H×nh 6-7 S¬ ®å cÊu t¹o ch©n kÝnh ®ång hå [5]
1- ph«i
2- Ch©n kÝnh 3- Lç tinh ®−îc gia c«ng b»ng laser
§Ó gia c«ng hoµn thiÖn ch©n kÝnh ng−êi ta ph¶i dïng nhiÒu xung. Xung ®Çu
t¹o ra læ xuyªn thÊu, xung thøc 2 hoµn chØnh h×nh d¸ng, c¸c xung tiÕp theo lµ tinh
chØnh.
Víi n¨ng l−îng xung kho¶ng 2 J,
Thêi gian 2.10-4 gi©y,
TÇn sè 2 Hz th× n¨ng suÊt ®¹t 40000 s¶n phÈm ch©n kÝnh /ca=8 giê) .
ë ®©y ®−êng kÝnh læ :
d = 50 µm,
Thêi gian gia c«ng mét ch©n kÝnh cë 1 gi©y, trong lóc gia c«ng c¬
mÊt 10 phót gÊp 600 lÇn,
n¨ng suÊt lao ®éng t¨ng 15 lÇn, ®é bãng bÒ mÆt ®¹t cÊp 7-8 (TC cñ).
B¶ng 6-9 [5] Veiko trang 98) Mét sè th«ng sè khi gia c«ng læ.
77
B¶ng 6 - 9
Chi tiÕt
VËt liÖu
h, mm d, mm
W,(J)
Q w/cm2.
τ mily gi©y
Khu«n
kÐo
Kim
1
0,05-0,04 2-5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,6
0,2
0,05-0,1
1
2-5.107.
(0,5-2).107
1,8.107
1,8.107
1,8.107
c−¬ng
3
0,8
0,5-2
10
3,1
4,8
6,2
5-6
1,25
2,0
10
3,75
0,5-0,6
10
2-3
1,8.107
Ch©n
Rubin
0,035 0,05
0,035 0,05
0,15
0,1-0,2
Thêi gian
gia c«ng
6-10 phót
kÝnh ®ång
hå
0,36
0,03
0,4
0,04-0,09 5-11
0,06-0,09 4
0,01
1
10-4
1
Khu«n
ThÐp
0,06- 0,03-0,04 0,1-0,2
0,08
1
Thêi gian
gia c«ng
1-2 gi©y
kÐo sîi inox
dÖt
6-5 øng dông laser ®Ó quÐt xö lý nhiÖt bÒ mÆt
Chïm tia
H×nh 6-8 S¬ ®å nguyªn lý quÐt bÒ mÆt b»ng chïm tia laser [15]
78
6-6 øng dông laser ®Ó gia c«ng líp phñ bÒ mÆt kim lo¹i
Chïm tia laser
Líp phñ
H×nh 6-8 S¬ ®å nguyªn lý quÐt bÒ mÆt b»ng chïm tia laser [15]
6-7 øng dông laser trong nhiÖt luyÖn bÒ mÆt
1
3
2
3
2
3
1
2
1
H×nh 6-9 S¬ ®å nguyªn lý nhiÖt luyÖn bÒ mÆt b»ng chïm tia laser [15]
1 - Chïm tia laser; 2 - G−¬ng ph¶n x¹; 3 - BÒ mÆt gia c«ng
6- 8 Nung ch¶y l¹i bÒ mÆt theo quü ®¹o
H×nh 6-10 S¬ ®å nguyªn lý nhiÖt luyÖn bÒ mÆt b»ng chïm tia laser [15]
1 - Chïm tia laser; 2 - BÒ mÆt gia c«ng
79
6-9 Hµn b»ng laser
5
4
3
6
7
8
9
10
2
11
1
H×nh 6-11 S¬ ®å nguyªn lý hµn b»ng chïm tia laser [5],[7]
1- Tñ ®iÒu khiÓn,
5- Chïm tia laser,
8- HÖ thèng quan s¸t
2 - Nguån ®iÖn, 3 - ®Çu laser, 4 - HÖ thèng lµm m¸t,
6 - G−¬ng ph¶n x¹,
7 - G−¬ng läc,
10 - Chi tiÕt
9- ThÊu kÝnh héi tô,
11 - Bµn ®Æt chi tiÕt gia c«ng cã thÓ di chuyÓn theo 2 ph−¬ng X, Y
§Æc ®iÓm cña hµn b»ng chïm tia laser
1. Cã thÓ hµn trong bÊt kú m«i tr−êng nµo mµ ¸nh s¸ng xuyªn qua ®−îc ( m«i
tr−êng ch©n kh«ng, m«i tr−êng khÝ tr¬ hoÆc kh«ng khÝ b×nh th−êng,...)
2. H−íng ®i cña chïm tia cã thÓ ®iÒu khiÓn b»ng hÖ thèng kÝnh cho nªn cã thÓ
hµn ®−îc ë c¸c vÞ trÝ hµn phøc t¹p.
3. Cã thÓ hµn tõ xa.
4. Cã thÓ hµn c¸c chi tiÕt cã chiÒu dµy nhá vµ cùc nhá trong ngµnh kü thuËt ®iÖn
tö vµ vi ®iÖn tö.
5. Hµn ®−îc c¸c lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau (Au + Si, Au + Ge, Ni + Ta, Cu + Al, ...
6. Do chïm tia cã kÝch th−íc nhá, hÑp, nguån nhiÖt tËp trung nªn thêi gian hµn
nhanh, vïng ¶nh h−ëng nhiÖt nhá, Ýt bÞ biÕn d¹ng.
7. ChÊt l−îng mèi hµn cao .
80
81
14 trang
19680
Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Công nghệ laser - Chương 6: Một số ứng dụng khác của laser", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_cong_nghe_laser_chuong_6_mot_so_ung_dung_khac_cua.pdf
