Bài thuyết trình nhóm 7. pptx

BÀI THUYẾT TRÌNH
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BẰNG TIA LASER

NỘI DUNG BUỔI THUYẾT TRÌNH
I. Khái niệm và các tia lazer đầu tiên
II.Nguyên lý gia công chùm tia lazer.
1, nguyên lý gia công
2, cấu tạo máy lazer
III. Thiết bị và dụng cụ
1, Các loại lazer
2, Một số máy phát lazer
IV. Thông số chung
V. Đặc điểm và phạm vi sử dụng
NỘI DUNG BUỔI THUYẾT TRÌNH
I. Khái niệm và các tia lazer đầu tiên
II.Nguyên lý gia công chùm tia lazer.
1, nguyên lý gia công
2, cấu tạo máy lazer
III. Thiết bị và dụng cụ
1, Các loại lazer
2, Một số máy phát lazer
IV. Thông số chung
V. Đặc điểm và phạm vi sử dụng
I.KHÁI NIỆM & CÁC TIA LASER ĐẦU TIÊN
LASER (light Amplification Simulated Emission of Radiation).
Laser nghĩa là quá trình khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức.
Gia công chùm tia laser là quá trình xử lý nhiệt trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và bốc hơi vật
liệu.
Máy tia laser là máy cắt bằng tia sáng hoạt động theo chế độ xung.
Năng lượng xung của nó không lớn, nhưng nó được hội tụ trong một chùm tia có đường kính khoảng 0.01 mm và phát ra
trong khoảng thời gian một phần triệu giây tác động vào bề mặt chi tiết gia công, nung nóng, làm chảy và bốc hơi vật liệu.

Tia laser đầu tiên được phát minh vào tháng 5 năm 1960 bởi Maiman. Nó là loại laser hồng ngọc (rắn).
Laser uranium đầu tiên bởi phòng thí nghiệm IBM (tháng 11 năm 1960).
Laser khí Helium-Neon đầu tiên bởi Phòng thí nghiệm Bell vào năm 1961.
Laser bán dẫn đầu tiên bởi Robert Hall ở phòng thí nghiệm General Electric năm 1962.
MỘT SỐ TIA LASER ĐẦU TIÊN
Trong lĩnh vực gia công kim loại thường dùng laser rắn vì công suất chùm tia tương đối lớn và có kết cấu thuận
tiện.
Để sử dụng gia công vật liệu, laser phải có đủ năng lượng. Người ta thường dùng các laser sau để gia công vật
liệu: laser CO2, laser Nd-YAG hoặc laser Nd-thủy tinh và laser excimer.
Laser hóa năm 1965, laser khí kim loại năm 1966,…
Laser khí CO2 và Nd:YAG đầu tiên bởi phòng thí nghiệm Bell năm 1964.
II.Nguyên lý gia công chùm tia laser
1. Nguyên lý gia công.
Laser là sự khuyết đại
ánh sáng bằng bức xạ
của chất phóng xạ.
Loại vật liệu gia công
bằng chùm tia laser
không phụ thuộc vào
độ dài sóng.
Năng lượng của chùm tia
laser tập trung vào phần
nhỏ của chùm tia laser làm
cho phần vật liệu đó nóng
chảy và bay hơi đi.
Gia công bằng tia
laser được sử dụng
trong khoan, xẻ rãnh,
cắt, tạo hình….

Hình1: Sơ đ nguyên l tạo tia laser
Thanh Rubi(hồng ngọc) được cuốn quanh 1 ống kim loại phát sáng bằng kim loại
xênon.
Thành trong của hộp có tính phản xạ cao.
Do phản xạ, ánh sáng phát ra từ ống phát sáng được rọi vào thanh Rubi làm nó
cộng hưởng và phát ra tia laser.
Chùm tia laser đi qua thấu kính hội tụ nên tặp chung vào điểm cần gia công trên bề mặt chi tiết gây
ra va đập làm cho vật liệu bộc hơi và sói mòn.
Tia laser nhằm để cắt các khe hẹp, khoan lỗ nhỏ đến 0,25mm , độ chính xác có thể
đạt ±0.025mm.
Nguyên l tạo
tia laser được
giải thích như
sau:
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của chùm tia laser
2
5
4
1
3
Tia laser

1. Môi trường hoạt tính.

2.Nguồn ánh sáng kích thích.

3. Buồng cộng hưởng quang học.

4. Gương phản xạ toàn phần (độ phản xạ ánh sáng 100%)


5. Gương phản xạ bán phần trong suốt (độ phản xạ ánh sáng 50%)
-Quá trình tác dụng của chùm tia laser vào v~ trí gia công được chia ra các giai
đoạn sau:
Vật liệu gia công h€t năng lượng
của chùm tia laser và chuyển năng
lượng này thành nhiệt năng.
Đốt nóng vật liệu gia công tới nhiệt
độ có thể phá hỏng vật liệu đó.
Phá hỏng vật liệu gia công và đ•y
ch€ng ra khỏi vùng gia công.
Vật liệu gia công nguội dần sau khi
chùm tia laser tác dụng xong.
2. Cấu tạo máy laser.
Hình 3: Sơ đ nguyên l máy khoan laser.
Máy phát laser để gia công kim loại được cấu tạo bởi 3 phần chính sau:
-
Đầu phát laser.
-
Bộ phận cung cấp điện và điều khiển.
-
Bộ phận gá đặt chi tiết gia công.
Trong đó đầu phát laser bao gồm các thành phần sau:
-
Buồng công tác trong đó đặt chất kích thích để tạo tia laser.
-
Hệ thống tạo trạng thái kích thích.
-
Bộ cộng hưởng quang.
-

Cơ cấu phóng luồng ánh sáng cộng hưởng ra khỏi bộ cộng hưởng.
-
Hệ thống điều khiển sự tập chung năng lượng ánh sáng.
-
Các hệ thống đặc biệt khác.
Hình 4: Cắt bằng tia lazer
Hình 5: Cắt bằng tia lazer
Video: Cắt vải bằng lazer
Hình 6: Cắt bằng tia lazer
Video: lazer cắt đĩa CD
Hình 7: Cắt bằng tia lazer
III. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ
1. Các Loại Laser:
*Có 3 loại Laser chính :
- Laser Rắn.
- Laser Khí.
- Laser Lỏng.


Máy phát
Tia laser
Cửa sổ
áng chứa khíỐ
Gương phản xạ
Hình 8. Sơ đồ nguyên lý laser khí
Hình 9. Sơ đồ máy laser rắn
Đèn kích thích
Thấu kính
Chi tiết

Chùm tia hội tụ trên chi tiết
ống xả hay bộ dao động quang học
Đầu phản xạ có gương ở cuối
đường zíc-zắc
Tia laseer đi ra
Sơ đồ cấu tạo của thiết bị phát Laser Ruby
Đèn Xenon Dây dẫn điện
Gương phản xạ 95%
Công tắc
Bộ nguồn
Mặt trụ nhôm phản xạ
được đánh bóng
Gương phản xạ 95%
Tinh thể Ruby