44. Основы лазерной технологии

Лазер (оптический квантовый генератор) - излучение, характеризующееся высокой направленностью и большой плотностью энергии.

Принцип основан на искусственном стимулировании генерации светового излучения высокой мощности. При этом температура в точке -достаточна для превращения в пар любого материала. Передаваемое при поглощении лазерного излучения тепло приводит сначала к нагреву вещества, а затем — его плавлению и испарению. Дозируя определенным образом мощность лазерного излучения на поверхность обрабатываемого материала, можно реализовать практически любой температурно-временной режим нагрева, который и определяет вид технологической обработки, удается выполнять технологические операции, вообще не осуществимые каким-либо другим методом.

Лазерная обработка имеет свои особенности и преимущества:

1) высокая концентрация подводимой энергии в пятне нагрева и локальность обработки;

2)возможность передачи энергии в виде светового луча на расстояние в любой оптически прозрачной среде;

3)возможность получения перемещением луча импульсного (до 10-9 с) и непрерывного излучения с высокой точностью и скоростью;

4)возможность регулирования параметров лазерной обработки в широком интервале режимов;

5)отсутствие затрат механических усилий на обработку материала и независимость ее скорости от свойств материала;

6)высокая технологичность обработки и возможность ее автоматизации.

Лазеры имеют мощность непрерывного излучения -нескольких сотен киловатт и энергию отдельного импульса- несколько сотен джоулей, но при этом они:имеют сравнительно большие геометрические размеры; отличаются высокой энергоемкостью; сложны в изготовлении и эксплуатации.

В настоящее время, основные методы лазерной обработки: термообработка(процессы лазерных закалки поверхностного слоя материалов, отжига и отпуска), поверхностная обработка (лазерные легирование, аморфизацию (остекловывание), наплавку), размерная обработка (понимают процессы обработки материалов резанием), сверление отверстий, лазерное фрезерование пазов), интенсификация химических реакций (можно рассматривать как разновидность фотохимических технологических процессов, т.е. процессов, протекающих под действием светового излучения или вызываемых им), сварка.

45. Основы ультразвуковой технологии

Ультразвуковой метод -частота воздействий соответствует диапазону неслышимых человеческим ухом звуков с частотой 16—105 кГц. При распространении в материальной среде ультразвуковая волна переносит определенную энергию, которая может непосредственно использоваться в технологических процессах либо преобразовываться в тепловую, химическую, механическую.

Энергия ультразвуковых волн во много раз больше переносимой слышимыми звуками и применяется для механической обработки твердых и сверхтвердых материалов, удаления поверхностных пленок и т.д.

поверхность покрывают жидкостью. Во взвесь вводится инструмент, колеблющийся с ультразвуковой частотой и небольшой амплитудой. Обработка -удары инструмента по частицам абразива, оседающим на обрабатываемой поверхности. Благодаря соударениям и происходит обработка резанием: абразив «выкалывает» мельчайшие частицы материала заготовки, а инструмент постепенно внедряется вглубь. Если сообщить высокочастотные ультразвуковые колебания, то, изменяя их интенсивность и спектральный состав можно менять механические свойства материала.

Получают устойчивые эмульсии, не расслаивающиеся с течением времени, используется при получении однородных горючих смесей, сушке различных материалов, очистке воздушных потоков и сточных вод от загрязняющих примесей, очистке металлических изделий от накипи и загрязнений, дегазации жидкостей.

Известен метод холодной ультразвуковой сварки, который позволяет соединять детали при температурах, значительно более низких, чем температура плавления. Ультразвуковая сварка не изменяет свойств и структуры материалов. Она с успехом применяется при сваривании алюминиевых деталей и стали, является одним из основных способов соединения изделий из пластмасс.

Многочисленные контрольные и измерительные приборы, использоваться в медицине(информативность исследований существенно выше рентгена, а (УЗИ) совершенно безопасно). Ультразвук и для лечения.(соединения поврежденной костной ткани; в борьбе с почечными камнями, лечат воспалительные процессы, очищают раны и режут ткани, лечат зубы, сваривают сосуды).