Кафшери лазерӣбо истифода аз шуоъҳои лазерии доимӣ ё импулс ба даст овардан мумкин аст. Принсипхоикафшери лазерйметавон ба кафшери гармигузаронӣ ва кафшери чуқури лазерӣ тақсим кард. Вақте ки зичии қувва аз 104 ~ 105 Вт / см2 камтар аст, ин кафшери гармӣ мебошад. Дар ин вақт, чуқурии воридшавӣ суст ва суръати кафшер суст аст; вақте ки зичии қувва аз 105 ~ 107 Вт / см2 зиёдтар аст, сатҳи металлӣ аз ҳисоби гармӣ ба "сӯрохиҳо" табдил меёбад ва кафшери амиқро ташкил медиҳад, ки дорои хусусиятҳои суръати кафшери зуд ва таносуби ҷанбаҳои калон мебошад. Принсипи гузариши гармӣкафшери лазерйаст: радиатсияи лазерӣ сатҳи коркардшавандаро гарм мекунад ва гармии сатҳ тавассути интиқоли гармӣ ба дохили он паҳн мешавад. Бо назорати параметрҳои лазерӣ, аз қабили паҳнои набзи лазерӣ, энергия, қудрати қулла ва басомади такрорӣ, порчаи корӣ барои ташкили ҳавзи гудохтаи мушаххас гудохта мешавад.
Кафшери амиқи лазерӣ барои анҷом додани пайвасти маводҳо одатан нури лазерии пайвастаро истифода мебарад. Процесси физикии металлургии он ба процесси кафшери шуои электронй хеле монанд аст, яъне механизми табдили энергия тавассути сохтори «калиди калид» ба анчом мерасад.
Дар зери радиатсияи лазерӣ бо зичии кофӣ қувваи барқ, мавод бухор мешавад ва сӯрохиҳои хурд ба вуҷуд меоянд. Ин сӯрохи хурде, ки аз буғ пур шудааст, ба ҷисми сиёҳ монанд аст, ки қариб тамоми энергияи шуои афтандаро ба худ мегирад. Ҳарорати мувозинат дар сӯрох тақрибан ба 2500 мерасад°C. Гармӣ аз девори берунии сӯрохии ҳарорати баланд интиқол дода мешавад ва боиси об шудани металли гирду атрофи сӯрох мегардад. Дар сӯрохи хурд аз буғи баландҳарорати пур карда мешавад, ки дар натиҷаи бухоршавии пайвастаи маводи девор дар зери шуоъҳои чӯб ба вуҷуд меояд. Деворҳои сӯрохи хурд бо металлҳои гудохта иҳота карда шудаанд ва металли моеъ бо маводи сахт иҳота карда шудааст (дар аксари равандҳои анъанавии кафшер ва кафшери лазерӣ, энергия аввал дар рӯи порчаи коркард ҷойгир карда мешавад ва сипас тавассути интиқол ба дохилӣ интиқол дода мешавад. ). Ҷараёни моеъ берун аз девори сӯрох ва шиддати сатҳи қабати девор бо фишори доимии буғ дар холигоҳи сӯрох дар марҳила буда, тавозуни динамикиро нигоҳ медорад. Нури нур пайваста ба сӯрохи хурд ворид мешавад ва маводи берун аз сӯрохи хурд пайваста ҷорӣ мешавад. Ҳангоми ҳаракат кардани нури рӯшноӣ, сӯрохи хурд ҳамеша дар ҳолати устувори ҷараён аст.
Яъне, сӯрохи хурд ва металли гудохта, ки девори сӯрохро иҳота кардааст, бо суръати пешакии нури пилотӣ ба пеш ҳаракат мекунанд. Металли гудохта фосилаи пас аз баровардани сӯрохи хурд боқӣ мондаро пур мекунад ва мувофиқан конденсатсионӣ мешавад ва кафшер ба вуҷуд меояд. Хамаи ин чунон зуд ба амал меояд, ки суръати кафшер ба осонй дар як дакика ба якчанд метр мерасад.
Пас аз фаҳмидани мафҳумҳои асосии зичии барқ, кафшери гармидиҳӣ ва кафшери амиқ, мо дар оянда таҳлили муқоисавии зичии қувва ва фазаҳои металлографии диаметрҳои гуногуни аслӣ мегузаронем.
Муқоисаи таҷрибаҳои кафшерӣ дар асоси диаметрҳои асосии лазерии умумӣ дар бозор:
Зичии қувваи мавқеи нуқтаи фокусии лазерҳо бо диаметрҳои гуногуни аслӣ
Аз нуқтаи назари зичии қудрат, дар зери як қудрат, диаметри аслӣ камтар аст, равшании лазер баландтар ва энергия бештар мутамарказ мешавад. Агар лазерро бо корди тез муқоиса кунанд, диаметри ядро ҳар қадар хурдтар бошад, лазер ҳамон қадар тезтар мешавад. Зичии қувваи лазерии диаметри ядрои 14um зиёда аз 50 маротиба аз лазери диаметри 100um аст ва қобилияти коркард қавитар аст. Дар айни замон, зичии қувваи дар ин ҷо ҳисобшуда танҳо зичии миёнаи оддӣ аст. Тақсимоти воқеии энергия тақсимоти тахминии Гаусс аст ва энергияи марказӣ аз зичии миёнаи нерӯ чанд маротиба зиёдтар хоҳад буд.
Диаграммаи схематикии тақсимоти энергияи лазерӣ бо диаметрҳои гуногун
Ранги диаграммаи тақсимоти энергия тақсимоти энергия мебошад. Чӣ қадаре ки ранг сурхтар бошад, энергия ҳамон қадар зиёд мешавад. Энергияи сурх ҷойест, ки энергия мутамарказ шудааст. Тавассути тақсимоти энергияи лазерии нурҳои лазерӣ бо диаметрҳои гуногун, дидан мумкин аст, ки пеши нури лазерӣ тез нест ва нури лазерӣ тез аст. Чӣ қадаре ки хурдтар бошад, энергия дар як нуқта ҳамон қадар мутамарказ бошад, ҳамон қадар тезтар ва қобилияти воридшавии он қавитар аст.
Муқоисаи эффектҳои кафшери лазерҳо бо диаметрҳои гуногуни аслӣ
Муқоисаи лазерҳои диаметри аслӣ:
(1) Таҷриба суръати 150 мм / с, кафшери мавқеи фокусро истифода мебарад ва мавод 1 силсилаи алюминий, ғафси 2 мм аст;
(2) Диаметри ядро чӣ қадар калонтар бошад, паҳнои обшавии он калонтар бошад, минтақаи аз гармӣ зарардида ҳамон қадар калонтар аст ва зичии қувваи воҳид ҳамон қадар хурдтар мешавад. Вақте ки диаметри аслӣ аз 200um зиёд мешавад, ба даст овардани умқи воридшавӣ дар хӯлаҳои реаксияи баланд ба монанди алюминий ва мис осон нест ва кафшери чуқурии баландтарро танҳо бо қудрати баланд ба даст овардан мумкин аст;
(3) Лазерҳои хурд-аслӣ зичии баланди нерӯ доранд ва метавонанд ба зудӣ сӯрохиҳои калидиро дар рӯи мавод бо энергияи баланд ва минтақаҳои хурди аз гармӣ осебдида кушоянд. Аммо, дар баробари ин, сатхи кафшер нохамвор буда, дар вакти кафшери бо суръати паст эхтимоли пошхурии калид зиёд аст ва дар давраи кафшер сурохии калид баста мешавад. Давраи тӯлонӣ аст ва нуқсонҳо ба монанди нуқсонҳо ва сӯрохҳо майл доранд. Он барои коркарди баландсуръат ё коркард бо траекторияи гардиш мувофиқ аст;
(4) Лазерҳои диаметри асосии аслӣ дорои нуқтаҳои нури калонтар ва энергияи парокандатар мебошанд, ки онҳоро барои аз нав об кардани сатҳи лазерӣ, пӯшидан, тозакунӣ ва дигар равандҳо мувофиқтар мекунанд.
Вақти фиристодан: октябр-06-2023
