
- •Цель работы
- •Задания
- •Рекомендуемая литература
- •Теоретическая часть
- •1. Технологические лазеры и лазерное излучение
- •2. Оптические схемы лазерной обработки
- •3. Основные физические процессы лазерных технологий
- •4. Лазерная микрообработка материалов
- •4.1. Лазерное сверление отверстий
- •4.2. Лазерная резка материалов
- •5. Лазерное термоупрочнение и сварка
- •5.1. Термоупрочнение
- •5.2. Лазерная сварка
- •Выбор методики расчета и анализ исходных данных. Решение любой технологической задачи следует начитать с выбора методики расчета и анализ исходных данных.
- •Практическая часть
- •Порядок выполнения работы
- •Общие контрольные вопросы
Практическая часть
Техника безопасности при работе с ВЛ.
Работа волоконного лазера создает одновременно ряд факторов повышенной опасности, а именно:
лазерное излучение;
высокое электрическое напряжение
Параметры излучения используемого в работе лазера таковы, что представляют опасность для глаз и могут привести к частичной или даже полной потере зрения.
Учитывая факторы опасности при работе с волоконным лазером,
ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
включать установку без разрешения преподавателей и не усвоив правила работы на ней;
работать на установке одному человеку;
работать на незаземленной установке;
разбирать лазер.
ИЗБЕГАЙТЕ ПОПАДАНИЯ В ГЛАЗА ПРЯМОГО И ОТРАЖЕННОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ !
Описание установки и методика эксперимента
Рис. 6.1. Блок-схема лабораторной установки
На рис. 6.1 приняты следующие обозначения:
БС - блок стабилизации напряжения; ВЛ – волоконный лазер «Минимаркер 10М; ПП – плоскопараллельная пластинка; ИМО - измеритель мощности «Ophir»; МП – металлическая пластина.
Излучение лазера с помощью светоделительной пластинки ПП делится на 2 канала. В одном канале проводится измерение мощности излучения с помощью измерителя средней мощности «Ophir», а во втором происходит воздействия ЛИ на металлическую пластину МП.
Порядок выполнения работы
Подготовить к работе измеритель мощности «Ophir».
Собрать блок-схему, изображенную на рисунке 6.1.
Подготовить к работе волоконный лазер «Минимаркер – 10 М», согласно инструкции по эксплуатации, обращая особое внимание на соблюдение мер безопасности.
Включить приборы в сеть.
Получить задание у преподавателя.
Запустить программу MathCAD 2001 Prof., щелкнув указателем мыши по соответствующей пиктограмме.
Открыть соответствующий файл. После окончания работы в среде MathCad не забудьте сохранить ваш файл под ДРУГИМ именем.
Выбрать из приложения 2 необходимые для расчета параметры материала.
Ввести из табл. 1 в соответствующие ячейки необходимые для расчета теплофизические константы.
Ввести из табл. 2 параметры лазерной или электроннолучевой обработки, требуемые для данного расчета.
Проанализировать исходные данные и выбрать модель расчета, предварительно ее обосновав.
Рассчитать требуемые в задании зависимости температуры и/или скорости нагрева-охлаждения, градиента температур и т.д. от координат(ы) и /или времени.
Получить требуемые в задании графики распределения температуры и/или скорости нагрева-охлаждения, градиента температур и т.д. от координат(ы) и /или времени.
Сохранить в файле - отчете входные данные, сделанные оценки, полученные результаты, включая графики. Распечатать по требованию преподавателя.
Сделать выводы об использованной модели и полученных результатах.
Ввести параметры ЛИ волоконного лазера «Минимаркер 10 М» и провоздействовать на заранее подготовленные образцы металлов.
С помощью спектрометра спектра измерить коэффициент поглощения металлических поверхности после воздействия на них ЛИ с различными параметрами.
Построить зависимость коэффициента отражения металлов от температуры нагрева.
Сделать выводы по полученным результатам.
Расчитать с помощью программы режим необходимый для сверления металлов.
Ввести параметры ЛИ в волоконный лазер «Минимаркер 10 М» и просверлить отверстие в металлической пластине.
Провести рез металлических пластин с различными режимами.
С помощью микроскопа определить зоны термического воздействия при сверлении и резке металлических поверхностей.