Основы электротехнологий. Анненков Ю.М - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

каф. ЭИКТ ЭЛТИ ТПУ
12
единице. Для того, чтобы эффективно использовать лазерный луч для
обработки металлов необходимо уменьшить коэффициент отражения
луча от поверхности. Для этого можно увеличить шероховатость по-
верхности, нанести на поверхность металлов диэлектрическую плёнку
или слой порошка (металлического, либо диэлектрического).
Другая часть лазерного луча проникает в материал и переходит в те-
пло.
Проникновение излучения в материал описывается в соответствии
с законом Бугера:
()
(
)
xk
0
eR1ExE
⋅
−
⋅−⋅= , (5)
где Е
0
– энергия падающего лазерного излучения к поверхности мате
риала,
R – отражательная способность материала (R = 1- A (А – поглоща-
тельная способность материала)),
k- коэффициент поглощения света в данной среде.
Поглощение энергии лазерного пучка осуществляется с помощью
двух основных механизмов:
•
взаимодействие квантов света с валентными электронами (поля-
ризационный механизм);
•
взаимодействие квантов света с электронами проводимости.
Первый механизм универсален, он характерен для любых сред. Вто-
рой же механизм наблюдается преимущественно в металлах. По этим
причинам металлы сильнее поглощают лазерное излучение, чем диэлек-
трики и полупроводники.
Поглощение энергии лазерного излучения большой мощности
приводит к резкому возрастанию температуры материала, превышаю-
щей температуру
плавления. Высокие температуры и плотности фото-
нов вызывают термоэмиссию частиц с поверхности материала. Наблю-
дается интенсивное плавление и испарение материала, образуется мощ-
ная струя паров, и продукты разрушения выбрасываются из зоны обра-
ботки в виде факела.
Характер разрушения диэлектрических материалов и металлов разли-
чен. Разрушение диэлектриков под воздействия светового излучения
во
многом определяется низкой теплопроводностью, которая приводит к
возникновению больших градиентов температуры и, как следствие, к
растрескиванию материала.
Лазерный луч можно использовать для изготовления отверстий ма-
лых диаметров, в следующих деталях: диафрагмах, форсунках, ситах,
часовых и приборных камнях, фильерах для изготовления синтетиче-
ских волокон, алмазных волоках для протягивания микропровода и т
.д.

Страницы