Технологічне застосування лазерів малої потужності - Афанасьєва, О. В.; Лалазарова, Н. О. (My University, 2021)
Лазерна обробка матеріалів заснована на можливості лазерного променю створювати на малій ділянці поверхні високі щільності потужності (до 108…109 Вт/см2 в безперервному режимі і до 1016…1017 Вт/см2 в імпульсному режимі), які потрібні для інтенсивного нагріву або розплавлення практично будь-якого матеріалу. Квантованість, когерентність, монохроматичність, спрямованість, можливість фокусування в пляму малого діаметра, технологічність роблять лазерний промінь унікальним інструментом обробки матеріалів. В даний час для обробки матеріалів застосовуються газові, твердотільні та волоконні лазери. Найбільш перспективними технологічними інструментами є волоконні лазери, які мають високу ефективність, що зменшує експлуатаційні витрати, невеликі розміри, що дозволяє легко вбудовувати їх в існуючі системи виробництва. Результат дії імпульсного лазерного випромінювання залежить від його інтенсивності і часу впливу (тривалості імпульсу). В залежності від співвідношення цих параметрів при лазерній обробці мають місце різні технологічні процеси – термообробка, зварювання, різання, скрайбування та ін. Для дослідження можливості використання YAG-лазерів малої потужності (до 10 Вт) для таких технологічних режимів, як різання, зварювання, термообробка було проведеного калориметричне вимірювання енергії в імпульсі. Розрахунки свідчать, що щільність потужності випромінювання твердотільного Nd3+:YAG-лазера середньою потужністю 5 Вт змінюється в межах 1,0·105…1,40·107 в залежності від тривалості імпульсу. Аналіз результатів показує, що за допомогою даного лазера можна проводити гартування з оплавленням і без нього, різання і зварювання металів малої товщини, а при зменшенні тривалості імпульсу і гравірування.
Keywords: безперервний режим; імпульсний режим; лазерне випромінювання; щільність потужності