Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 9.2 - TS. Nguyễn Văn Tình

Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 9.2 cung cấp cho người học những kiến thức như lịch sử phát triển công nghệ laser; nguyên lý phát laser; các loại laser; máy phát laser; ứng dụng laser; ứng dụng công nghệ laser trong gia công cơ khí. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 9.2 - TS. Nguyễn Văn Tình TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIBỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY-VIỆN CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TS. Nguyễn Văn Tình 1Chương 9: CÁC PP GIA CÔNG TIÊN TIẾN 2CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BẰNG ĐIỆN - VẬT LÝ 3GIA CÔNG BẰNGCHÙM TIA LASER 451. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ LASERLaser ( Light amplicantion by Simulated Emission of Radiation) là một phát minh khoa học quan trọng nhất của thế kỷ XX.Từ phát minh ra lý thuyết bức xạ kích thích của Einstein năm 1917, đến quan sát được bằng thực nghiệm bức xạ kích thích của Fabricant, giáo sư của trường đại học năng lượng Moskva năm 1940, đã là cơ sở để Towns, nhà vật lý học người Mỹ phát minh ra máy khuyếch đại sóng điện từ bằng bức xạ kích thích. 6Tháng 2 năm 1960, Mainman đã chế tạo ra Laser Rubi.Tháng 6 năm 1960, Javan đã chế tạo ra Laser khí He-Ne.Laser đã được ứng dụng rất rộng rãi trong hầu hết cácngành khoa học, công nghệ và y tế. Nhưng ứng dụng quantrọng nhất của Laser phải kể đến là gia công vật liệu. 72. NGUYÊN LÝ PHÁT LASERTrong đó :1- Môi trường hoạt tính.2- Nguồn ánh sáng kích thích. Gia công bằng laser beam3- 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%) 83. CÁC LOẠI LASERLaser dạng rắn: hay sử dụng là Rubin-Hồng ngọc, hỗn hợp Al2O3 với 0,05 % Cr2O3; Laser hồng ngọc được sử dụng rộng rãi hơn các loại khác vì nó yêu cầu năng lượng kích thích thấp hơn các loại kia. Đây là loại laser đầu tiên được chế tạo từ rubi hồng ngọc, tức là từ Oxyt nhôm với 0,05 % Cr . Loại laser này có tính dẫn nhiệt, bền nhiệt tốt, cho phép làm việc với tần số cao. Tiếp sau là laser chế tạo từ thuỷ tinh với các ion Neodim ( Nd) . 9Laser lỏng: Là một trong những hướng mới của laser, có môi trường hoạt tính lỏng. Có 2 loại chất lỏng thường dùng là các hỗn hợp hữu cơ kim loại và chất màu. Loại hổn hợp hữu cơ kim loại chứa một số nguyên tố hiếm như Eu (eu-rô-pi). Môi trường hữu cơ đóng vai trò trung gian, nhận năng lượng của nguồn ánh sáng kích thích rồi truyền lại cho các nguyên tử Eu bị kích thích và bức xạ với bước sóng 0,61 μm. 10Các loại laser lỏng có nhược điểm là môi trường hoạttính không bền vững, chất hữu cơ bị phân huỷ dưới tácđộng của ánh sáng kích thích. Vì vậy hiện nay người tathay chúng bằng các chất vô cơ. Các dung dịch vô cơđược chế tạo từ Oxyd Clorua phot pho hoặc oxyd clorua 11Laser khí.Có các loại : Laser CO2 - N2. Laser CO2 - Ne - He Laser N2, Ar,...Laser thể khí có bước sóng dao động trong khoảng rộng,từ tử ngoại đến hồng ngoại, cho nên cho phép ta chọnđược loại laser phù hợp với từng loại vật liệu gia công :kim loại, thuỷ tinh, chất bán dẫn, gốm sứ, vải, gỗ,... 12 Laser Gama: laser Gamma là sự kết hợp hài hòa giữa yêu cầu cần có một nguồn ánh sáng điện từ đơn sắc, có công suất lớn với bước sóng < 107 cm và sự phát minh ra hiệu ứng Mesbauer. Với bước sóng này, laser Gamma cho phép nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của thế giới vi mô, và mở ra nhiều triển vọng mới trong ngành sinh học, hóa học vật lý và kỹ thuật … 134. MÁY PHÁT LASER 14154. ỨNG DỤNG LASERLaser trong ứng dụng y học 16Sử dụng laser đo khoảng cách 17Đèn dùng laser: 18Trong gia công cơ khí • Cắt gọt sử dụng chùm laser (tiện, phay…). • Hàn sử dụng chùm laser. • Mạ sử dụng chùm laser. • Laser được sử dụng trong trạm khắc, vạch dấu. • Laser trong công nghệ tạo mẫu nhanh. 1920 ...