Bài giảng Công nghệ gia công tiên tiến: Chương 5.3 - ThS. Phạm Thanh Cường

- Khi laøm cho caùc photon töông taùc bôûi caùc phaân töû ôû traïng thaùi kích thích B baèng caùch chieáu nguoàn saùng, vaø cöôõng böùc noù trôû veà traïng thaùi A sôùm hôn thì quaù trìn[r]

Trang 1

GIẢNG DẠY: GV THS PHẠM THANH CƯỜNG

Mobile: 0968 315 333 Email: phamcuongtnut@gmail.com

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Click to buy NOW!

w

.tr

ack er-softw ar e.

.tr

c

Trang 2

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TIÊN TIẾN

Chương 1: Tổng quan về các PPGC tiên tiến Chương 2: Các phương pháp gia công cơ

Chương 3: Các phương pháp gia công hóa Chương 4: Các phương pháp gia công điện hóa

Chương 5: Các phương pháp gia công nhiệt

w

.tr

c

Trang 3

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NHIỆT

C PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CHÙM LASER

Laser Beam Machining - LBM

w

.tr

c

Trang 4

NỘI DUNG CHÍNH

1 Khái niệm

2 Nguyên lí gia công

3 Cơ sở lý thuyết

4 Cơ chế boc tách vật liệu

5 Thiết bị và dụng cụ

6 Các thông sô công nghệ

7 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng

w

.tr

c

Trang 5

Laser là gì?

LASER: LIGH APLICATION

BY STIMULATED EMUSION

OF RADIOTION

Quá trình khuyếch đại ánh

sáng bằng bức xạ cưỡng bức.

1 Khái niệm

w

.tr

c

Trang 6

Laser là gì?

Laze là chùm ánh sáng đơn sắc, bước sóng rất nhỏ, độ đơn sắc rất cao Tia laze là những tia song song với nhau, có độ định hướng cao, có độ tập trung rất cao, có thể chiếu đi rất xa.

w

.tr

c

Trang 7

Laser là ánh sáng nhân tạo thu được nhờ sự

khuếch đại ánh sáng bằng

bức xạ cưỡng bức khi kích

hoạt cao độ các phần tử

của một môi trường vật

chất tương ứng.

Tia laser có rất nhiều ứng dụng trong khoa học cũng

như trong đời sống.

w

.tr

c

Trang 8

Khái niệm

Gia công bằng tia laser là phương pháp gia công nhiệt, trong đó quá trình bóc tách vật liệu dựa trên năng lượng của chùm tia laser làm cho vật liệu bị đốt cháy, nóng chảy và bốc hơi.

Tia laser có thể tạo ra năng lượng tập trung lên đến

và bay hơi bất cứ vật liệu kỹ thuật nào.

Gia công bằng tia laser được dùng cho gia công tinh, công nghệ hàn, cắt kim loại và trong luyện kim.

w

.tr

c

Trang 9

Hiện nay, gia công bằng tia laser được dùng khá phổ biếân trong công nghiệp nhẹ như cắt, khắc vải, xốp, gỗ và các vật liệu phi kim khác

Công suất laser từ 50W đã có thể dùng gia công Tại Mỹ đã chế tạo nguồn laser 67KW dùng làm vũ khí trang bị cho máy bay chiến đấu.

w

.tr

c

Trang 10

1) Bộ phận cấp và điều khiển điện

2) Buồng phản xạ ánh sáng

3) Đèn phát xung

4) Thanh hồng ngọc

5) Gương phản xạ toàn phần

6) Gương phản xạ 50%

7) Thấu kính hội tụ

8) Chi tiết gia công

9) Bàn gá

10) Tế bào quang điện

2 Nguyên lí gia công

w

.tr

c

Trang 11

- Khi nguồn điện được cấp từ bộ phận cấp điện 1, dòng điện được nạp đầy cho tụ điện, tụ phóng điện làm đèn phát xung 3 phát sáng.

- Năng lượng của đèn phát xung tập trung tại thanh hồng

tử, các lượng tử phản xạ nhờ gương phản xạ 5 và 6.

khi phát ra chùm lượng tử đủ lớn đi qua gương 6,ø được hội tụ bới thấu kính 7 và tác dụng lên chi tiết 8 tạo ra quá trình gia công bằng tia laser.

w

.tr

c

Trang 12

Sơ đồ nguyên lý làm việc của thanh laser

w

.tr

c

Trang 13

Nguyên lý hoạt động của laser

w

.tr

c

Trang 14

Quá trình hình thanh laser

w

.tr

c

Trang 15

Hình ảnh thanh hồng ngọc

w

.tr

c

Trang 16

Dựa trên sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ cưỡng bức để phát tia laser và dựa trên tác dụng nhiệt làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu của chùm tia laser.

- Khi chiếu một chùm ánh sáng vào một môi trường vật chất thì chùm ánh sáng sẽ yếu dần đi do bị hấp thu bởi môi trường vật chất.

- Bản chất quá trình bị hấp thu ấy là các hạt ánh sáng (photon) đã truyền năng lượng kích hoạt các phân tử vật chất “nhảy” từ trạng thái ổn định A lên một trạng thái kích thích B với mức năng lượng cao hơn.

3 Cơ sở lý thuyết

w

.tr

c

Trang 17

- Vì B là trạng thái kích thích không ổn định, nên sau một thời gian, các phân tử đang ở mức B lại “nhảy” về mức A và trong lúc “nhảy về” đó nó phát ra các hạt photon mang năng lượng bằng năng lượng nó đã hấp thu, đó là hiện tượng bức xạ.

- Các photon bức xạ này phát ra theo mọi hướng một cách tự do nên còn gọi nó là bức xạ tự do.

w

.tr

c

Trang 18

- Khi làm cho các photon tương tác bởi các phân tử

ở trạng thái kích thích B bằng cách chiếu nguồn sáng, và cưỡng bức nó trở về trạng thái A sớm hơn thì quá trình cưỡng bức đó sẽ phát sinh ra các hạt photon, các photon có đồng mức năng lượng và đúng bằng mức năng lượng của các photon của nguồn chiếu đã truyền cho nó Các bức xạ đó gọi là bức xạ cưỡng bức.

w

.tr

c

Trang 19

Sựu phản xạ trong thanh hồng ngọc

w

.tr

c

Trang 20

Khi tạo ra bức xạ cướng bức ở mức độ cao thì nó sẽ tạo ra các photon, bức xạ phát ra liên tục ở mức cao nhất, rồi được chọn lọc và khuyếch đại để chúng phát về cùng một hướng với những tính chất giống nhau và ta thu được chùm sáng laze

w

.tr

c

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1,06 MB