際際滷

際際滷Share a Scribd company logo
1/20
Tehnologii de prelucrare
cu ajutorul LASER-ului
Laser beam machining
Usinage par laser
Bearbeitungsverfahren mit Laser
Lavorazione con raggio laser
Lazernaia obrabotka
Maquinado con rayo laser
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
2/20
5000  8000 属C
LASER
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
amplificarea luminii prin emisia stimulat a radia釘iei
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
3/20
Defini釘ie:
Prelucrarea se bazeaz pe efectul termic al unui fascicul
laser de 樽nalt energie, dirijat i puternic focalizat pe
suprafa釘a semifabricatului cu ajutorul unui sistem de lentile
i oglinzi optice.
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Distribu釘ia energiei 樽n spotul
laser de la suprafa釘a
semifabricatului
4/20
Generarea fasciculului laser  cu ajutorul unei
substan釘e numite mediu activ aduse 樽n prealabil 樽ntr-o stare
energetic superioar prin transfer de energie din afara
subsistemului, 樽n cadrul unui process aa numit pompaj de
energie.
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Generarea fasciculului LASER
5/20
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Generarea fasciculului LASER
6/20
Pompaj de energie:
- descrcare electric
- pe cale optic prin iradierea mediului activ
- chimic (consecin釘 a unor rela釘ii chimice)
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Generarea fasciculului LASER
7/20
Mediu activ:
Solid
pompaj optic cu ajutorul unei lmpi fulger (Ne:kripton, verde)
-
rubin Cr+3: Al2O3
(cu lungimea de und 0,6928 ... 0,6943 亮m);
-
sticl dopat cu neodim Nd+3:sticl
(cu lungimea de und 1,06 亮m);
- granat de ytriu dopat cu neodim Nd+3: Y3 Al5O12
- semiconductor (arseniur de galiu)
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Generarea fasciculului LASER
8/20
Gazos:
amestec de gaze
- He:N2:CO2 (4:2:1)
- He:Ne
- amestec XeBr, KrF, ArCl
Avantajele laserelor 樽n gaze sunt:
- o mai mare coeren釘 a radia釘iei dec但t la laserele 樽n mediu solid
- o mai mic divergen釘 a fascicolului dec但t la laserele 樽n mediu solid
- o bun stabilitate a frecven釘ei de emisie
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Generarea fasciculului LASER
9/20
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Propriet釘ile fascicului laser
Propriet釘ile fascicului laser:
- monocromaticitate
- coeren釘a
- directivitate (unghi spa釘ial 10-3rad)
- intensitate mare 102 .... 1012 W/cm2
(intensitatea luminii solare 0,1 W/cm2)
10
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Echipamentul de prelucrare
Echipament de prelucrare (*) :
1.bloc optic  contribuie la generarea, stabilirea
traiectoriei (incint optic + rezonator+ oglinzi cu raze
diferite de curbur +mediu activ)
2.sursa de energie  asigur alimentarea
subansamblului de excita釘ie i altor subansambluri
3.bloc mecanic  sus釘inerea diverselor subans.,
eventual comand numeric;
4.bloc deservire  rcirea oglinzilor i lentilelor, vidarea
incintei, introducerea amestecului de gaze etc.
11
Caracterizarea tehnologic a prelucrrii:
Q  103 mm3/min
T = 賊 0,01 mm
Ra > 0,63 ... 1,6 亮m ... face necesar prelucrarea
ulterioar a semifabricatului
Strat superficial modificat termic 0,1 mm
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Caracterizare tehnologica
12
Avantajele prelucrrii:
-
ob釘inerea unor fante i orificii reduse (陸 0,012 mm)
-
posibilitatea efecturii unor prelucrri la o distan釘 de sursa
laser, 樽n incinte 樽nchise cu atmosfer de protejare a zonei;
-
nu este necesar o for釘 de fixare a semifabricatului;
- radia釘ia laser nu este influen釘at de c但mpul magnetic exterior.
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Avantaje si dezavantaje
13
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Dezavantajele prelucrrii:
-
cost ridicat;
-
manevrare dificil i exclusiv pe cale mecanic a
fascicului (sudare prin oscila釘ia oglinzii)
-
risc de natur fiziologic
- 侶 ~ 20% (gazosi) .... 90% (semiconductori)
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Avantaje si dezavantaje
14
Clasificarea procedeelor de prelucrare:
A. Prelucrri cu 樽ndeprtare de material (tiere, gurire,
marcare, gravare, echilibrare dinamic etc.)
B. Prelucrri fr modificri cantitative (tratamente termice
superficiale)
C. Prelucrri cu adugare de material (sudare acoperire,
microaliere superficial etc.)
D. Prelucrri clasice de prelucrare mecanic asistate de
radia釘ia laser (strunjire asistat de fascicul laser, deformare plastic)
E. Prelucrri combinate de prelucrare
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Procedee de prelucrare
15
Gurirea cu facicul LASER:
uri cu diametru mic:
陸 0,0006 ... 0,8 mm i lungime de p但n la 5 mm
陸 0,8 ... 2,5 mm i lungime de p但n la 12 mm
uri mari  schem similar tierii pe contur
Aplica釘ii:
entile de contact, filtre,
rificii pentru pulverizarea fluidelor,
piese pentru tiparire-imprimare,
omponente optice, bijuterii,
iese de ceasornice
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Prelucrri cu 樽ndeprtare de material
16
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Prelucrri cu 樽ndeprtare de material
Tiere cu fascicul LASER:
Aplica釘ii:
decupaje elemente de caroserie 樽n industria auto
desizolare capete conductoare electrice 樽n industria electronic
tiere lemn 樽n industria mobilei
Avantaje:
-gam larg de materiale
-contururi complexe
-l釘ime redus a tieturii
-vitez ridicat
-calitate bun a suprafe釘ei tiate
-zone 樽nguste afectate termic comparativ,
de exemplu, cu tierea cu flacr oxigaz
17
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Prelucrri cu 樽ndeprtare de material
Marcare, gravare cu facicul LASER:
1. deplasare 樽n coordonate a fasciculului laser i corelarea
impulsurilor radia釘iei cu deplasarea;
2. utilizarea unei mti intermediare din molibden (*)
(0,1 亮m grosime)
Echilibrarea dinamic (rotori pentru tura釘ii ridicate) (*)
18
Prelucrri fr modificri cantitative:
Tratamente termice superficiale:
clire, 樽nmuiere superficial, durificare termic prin topirea
stratului superficial, durificare superficial prin oc, vitrificare
Deformarea cu ajutorul fasciculului laser:
樽ndoirea cu fascicul laser, ambutisarea cu fascicul laser (*)
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Prelucrri fr modificri cantitative
19
Prelucrri cu adugare de material:
Metalizarea prin condensarea i solidificarea materialului de
adaos evaporat cu ajutorul LASERULUI (*)
Acoperiri cu ajutorul fasciculului laser
Sudarea cu facicul LASER (*)
Stereolitografierea cu ajutorul LASERULUI (Rapid
Prototyping Technology)
Tehnologii de prelucrare cu ajutorul
LASERului
Prelucrri cu adugare de material
20
Mul釘umesc pentru aten釘ie !
?

More Related Content

2013tnlaserc9

  • 1. 1/20 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASER-ului Laser beam machining Usinage par laser Bearbeitungsverfahren mit Laser Lavorazione con raggio laser Lazernaia obrabotka Maquinado con rayo laser Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului
  • 2. 2/20 5000 8000 属C LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation amplificarea luminii prin emisia stimulat a radia釘iei Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului
  • 3. 3/20 Defini釘ie: Prelucrarea se bazeaz pe efectul termic al unui fascicul laser de 樽nalt energie, dirijat i puternic focalizat pe suprafa釘a semifabricatului cu ajutorul unui sistem de lentile i oglinzi optice. Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Distribu釘ia energiei 樽n spotul laser de la suprafa釘a semifabricatului
  • 4. 4/20 Generarea fasciculului laser cu ajutorul unei substan釘e numite mediu activ aduse 樽n prealabil 樽ntr-o stare energetic superioar prin transfer de energie din afara subsistemului, 樽n cadrul unui process aa numit pompaj de energie. Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Generarea fasciculului LASER
  • 5. 5/20 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Generarea fasciculului LASER
  • 6. 6/20 Pompaj de energie: - descrcare electric - pe cale optic prin iradierea mediului activ - chimic (consecin釘 a unor rela釘ii chimice) Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Generarea fasciculului LASER
  • 7. 7/20 Mediu activ: Solid pompaj optic cu ajutorul unei lmpi fulger (Ne:kripton, verde) - rubin Cr+3: Al2O3 (cu lungimea de und 0,6928 ... 0,6943 亮m); - sticl dopat cu neodim Nd+3:sticl (cu lungimea de und 1,06 亮m); - granat de ytriu dopat cu neodim Nd+3: Y3 Al5O12 - semiconductor (arseniur de galiu) Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Generarea fasciculului LASER
  • 8. 8/20 Gazos: amestec de gaze - He:N2:CO2 (4:2:1) - He:Ne - amestec XeBr, KrF, ArCl Avantajele laserelor 樽n gaze sunt: - o mai mare coeren釘 a radia釘iei dec但t la laserele 樽n mediu solid - o mai mic divergen釘 a fascicolului dec但t la laserele 樽n mediu solid - o bun stabilitate a frecven釘ei de emisie Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Generarea fasciculului LASER
  • 9. 9/20 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Propriet釘ile fascicului laser Propriet釘ile fascicului laser: - monocromaticitate - coeren釘a - directivitate (unghi spa釘ial 10-3rad) - intensitate mare 102 .... 1012 W/cm2 (intensitatea luminii solare 0,1 W/cm2)
  • 10. 10 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Echipamentul de prelucrare Echipament de prelucrare (*) : 1.bloc optic contribuie la generarea, stabilirea traiectoriei (incint optic + rezonator+ oglinzi cu raze diferite de curbur +mediu activ) 2.sursa de energie asigur alimentarea subansamblului de excita釘ie i altor subansambluri 3.bloc mecanic sus釘inerea diverselor subans., eventual comand numeric; 4.bloc deservire rcirea oglinzilor i lentilelor, vidarea incintei, introducerea amestecului de gaze etc.
  • 11. 11 Caracterizarea tehnologic a prelucrrii: Q 103 mm3/min T = 賊 0,01 mm Ra > 0,63 ... 1,6 亮m ... face necesar prelucrarea ulterioar a semifabricatului Strat superficial modificat termic 0,1 mm Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Caracterizare tehnologica
  • 12. 12 Avantajele prelucrrii: - ob釘inerea unor fante i orificii reduse (陸 0,012 mm) - posibilitatea efecturii unor prelucrri la o distan釘 de sursa laser, 樽n incinte 樽nchise cu atmosfer de protejare a zonei; - nu este necesar o for釘 de fixare a semifabricatului; - radia釘ia laser nu este influen釘at de c但mpul magnetic exterior. Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Avantaje si dezavantaje
  • 13. 13 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Dezavantajele prelucrrii: - cost ridicat; - manevrare dificil i exclusiv pe cale mecanic a fascicului (sudare prin oscila釘ia oglinzii) - risc de natur fiziologic - 侶 ~ 20% (gazosi) .... 90% (semiconductori) Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Avantaje si dezavantaje
  • 14. 14 Clasificarea procedeelor de prelucrare: A. Prelucrri cu 樽ndeprtare de material (tiere, gurire, marcare, gravare, echilibrare dinamic etc.) B. Prelucrri fr modificri cantitative (tratamente termice superficiale) C. Prelucrri cu adugare de material (sudare acoperire, microaliere superficial etc.) D. Prelucrri clasice de prelucrare mecanic asistate de radia釘ia laser (strunjire asistat de fascicul laser, deformare plastic) E. Prelucrri combinate de prelucrare Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Procedee de prelucrare
  • 15. 15 Gurirea cu facicul LASER: uri cu diametru mic: 陸 0,0006 ... 0,8 mm i lungime de p但n la 5 mm 陸 0,8 ... 2,5 mm i lungime de p但n la 12 mm uri mari schem similar tierii pe contur Aplica釘ii: entile de contact, filtre, rificii pentru pulverizarea fluidelor, piese pentru tiparire-imprimare, omponente optice, bijuterii, iese de ceasornice Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Prelucrri cu 樽ndeprtare de material
  • 16. 16 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Prelucrri cu 樽ndeprtare de material Tiere cu fascicul LASER: Aplica釘ii: decupaje elemente de caroserie 樽n industria auto desizolare capete conductoare electrice 樽n industria electronic tiere lemn 樽n industria mobilei Avantaje: -gam larg de materiale -contururi complexe -l釘ime redus a tieturii -vitez ridicat -calitate bun a suprafe釘ei tiate -zone 樽nguste afectate termic comparativ, de exemplu, cu tierea cu flacr oxigaz
  • 17. 17 Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Prelucrri cu 樽ndeprtare de material Marcare, gravare cu facicul LASER: 1. deplasare 樽n coordonate a fasciculului laser i corelarea impulsurilor radia釘iei cu deplasarea; 2. utilizarea unei mti intermediare din molibden (*) (0,1 亮m grosime) Echilibrarea dinamic (rotori pentru tura釘ii ridicate) (*)
  • 18. 18 Prelucrri fr modificri cantitative: Tratamente termice superficiale: clire, 樽nmuiere superficial, durificare termic prin topirea stratului superficial, durificare superficial prin oc, vitrificare Deformarea cu ajutorul fasciculului laser: 樽ndoirea cu fascicul laser, ambutisarea cu fascicul laser (*) Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Prelucrri fr modificri cantitative
  • 19. 19 Prelucrri cu adugare de material: Metalizarea prin condensarea i solidificarea materialului de adaos evaporat cu ajutorul LASERULUI (*) Acoperiri cu ajutorul fasciculului laser Sudarea cu facicul LASER (*) Stereolitografierea cu ajutorul LASERULUI (Rapid Prototyping Technology) Tehnologii de prelucrare cu ajutorul LASERului Prelucrri cu adugare de material