Лекція №8 Область використання лазерного зміцнення

Зміцнення ріжучого інструменту (різців, свердл, розверсток). Стійкість цих інструментів може бути підвищена в 1,5 – 2,5 разів. Лазерне випромінювання як імпульсне, так і постійне, використовується для зміцнення поверхонь штампів і пресформ, їх стійкість підвищується в 1,5-3 рази. Зміцнення деталей машин (деталі автомобілів двигунів, зміцнення канавки) для цього використовується безперервне лазерне випромінювання і перемінне. Глибина зміцненого шару – 350 мкм.

Лазерне зварювання

Лазерне зварювання поділяеться на:

• точкове;

• шовне;

використовується в основному зварювання різних мікросхем, ламп. При зварюванні продуктивність – до 150 точок в секунду.

Лазерне маркірування

Методи, які використовуються зараз, мають недоліки, не завжди можна чітко навести маркірування на невеликий розмір поверхні на крихкі матеріали.

Переваги:

• мініатюрність знаків, які можна наносити. Ширина лінії 10мкм

• відсутність механічної дії, що дає можливість маркірувати тонкостінні деталі і вузли

• висока точність і якість знаків

• можливість повної автоматизації і процесу

• висока продуктивність

Чотири схеми нанесення маркірувальних знаків

1. Лазерна дія променю на деталь, що переміщується відносно випромінювання. На поверхні деталі утворюється канавки шириною 10-800 мкм і глибиною декілька десятків мкм. Ефективність цього процесу залежить від того, чим яким чином можна переміщувати деталь відносно лазерного випромінювання. Це в основному здійснюється за рахунок верстатів з ЧПУ.

2. Тоновано на сканування випромінення – це переміщення лазерного променя відносно заготовки. Енергія випромінювання переміщується по певній деталі, що забезпечує одержання певного знаку.

3. Використовується за допомогою маски, яка встановлюється на шляху лазерного променя – це знак або група знаків. Заложеня в масці за допомогою фокусної лінзи проектується на поверхню, куди треба нанести знаки.

4. Маркірування за допомогою трафарету – на оброблювану поверхню накладається трафарет з тугоплавкого матеріалу. Він захищяє поверхню деталі від дії лазерного випромінювання. Таким способом маркірують магнітні головки.

Плакування

Цей процес оснований на тому, що розплавлений матеріал наноситься на поверхню деталі. Він розсікається по поверхні і швидко твердіє. При цьому одержують шар матеріалу з заданими властивостями, як правило для плакування використовують матеріали з високою температурою плавління – Co, Ni, W, Mo. Ці матеріали дають можливість як підвищити експлуатаційні можливості, так і корозійну стійкість поверхні. Один прохід променя дає можливість покрити поверхню площиною декілька мм. Матеріал для плакування наносить ся на поверхню у вигляді порошку. Поверхні, що плакуються цими матеріалами, мають твердість до 20000-

25000 мПа.

Робоча речовина лазеру	Довжина хвилі, мкм	Режим роботи	Потужність випромінення, Вт	Частота слідування імпульсів, Гц	Тривалість імпульсу, мкс	Область використання
Рубін	0,69	імпульсний	1-20	1	0,3-8	Обробка отворів
Скло	1,06	імпульсний	1-15	0,5	0,5-10	Обробка отворів, різка
ІАГ	1,06	Беперервний імпульсний	1-1100 1-100	- 1-100	- 0,01-5	Різка, зварювання, обробка отворів
СО2	1,06	Беперервний імпульсний	50-1000 1-250	- 1-1000	- 5-150	Різка, зварювання, обробка отворів
Аргон	0,48 0,51	Беперервний імпульсний	1-15, 1-25 1-25	1-1000 1-1000	5-100 5-100	Обробка отворів