Tratamente termice cu încălzire rapidă și ultrarapidă - călirea cu laserul

Extras din referat Cum descarc?

Tratamentul superficial cu sursa concentrata de energie - fasciculul laser, este o tehnologie relativ noua si de perspectiva. Desi efectul Laser - amplificarea luminii prin emisia stimulata a radiatiei - a fost fundamentat teoretic inca din anul 1917 de catre Albert Einstein, primul generator laser cu corp solid a fost creat abia in anul 1960 de catre Maiman si Javan in SUA, iar laserul molecular cu CO2 in emisie continua in anul 1964 de catre C.K. Pate.
Primele referinte de utilizare a unui laser in scopul modificarilor structurale de suprafata au fost mentionate in anii 1965 - 1969, in SUA, unde cercetatorii de la U.S. Steel au folosit un laser cu rubin pentru durificarea otelului. Tratamentul termic cu laserul a fost introdus pentru prima data in procesul de fabricatie a unor repere de catre General Motors Corporation, unde s-a realizat si primul grup de laseri industriali.
Efectul laser se bazeaza pe amplificarea luminii prin emisia stimulata a radiatiei. Aceasta implica realizarea unei inversii de populatii a electronilor pe nivelurile energetice ale unui mediu activ, prin suprapopularea unui nivel energetic superior. Inversia de populatii se realizeaza cu ajutorul unui dispozitiv de pompaj, care introduce o energie suplimentara in mediul activ. Tranzitia electronilor de pe nivelul suprapopulat pe un nivel inferior este radiativa, fiind insotita de emisie de fotoni.
Parametrii tehnologici utilizati in micrometalurgia cu radiatia laser 
Utilizarea laserului in tehnologiile de tratament superficial a fost posibila datorita avantajelor sale:
Incalzirea ultrarapida a oricarui material metalic sau dielectric pana la topire sau in stare de vapori;
Obtinerea de structuri de calire ultrafine, deosebit de dure si tenace, fara utilizarea unui mediu de racire;
Obtinerea de stari in afara de echilibru, ca de exemplu starea amorfa, care nu se pot realiza prin mijloace clasice de incalzire;
Scurtarea duratei de tratament la ordinul secundelor, astfel incat se reduc deformatiile piesei, zona influentata termic, oxidarea si decarburarea;
Durificarea locala a zonelor active ale pieselor de dimensiuni mici si cu configuratii complexe;
Procesul de prelucrare este complet automatizat.
La prelucrarea cu laserul exista insa si o serie de dezavantaje:
Costul ridicat al instalatiilor tehnologice;
Suprafata prelucrata este de dimensiuni mici (in general benzi inguste, cu latimea dependenta de puterea laserului)
Productivitate scazuta.
Caracteristicile radiatiei laser 
Fasciculul laser este o radiatie electromagnetica cu caracteristici unice:
monocromaticitatea, radiatia laser are un interval spectral foarte ingust, care poate fi caracterizat printr-o lungime de unda si o anumita frecventa. De aceea, densitatea de putere a radiatiei depaseste cu cateva ordine de marime alte tipuri de energie electromagnetica. In functie de natura mediului activ, lungimea de unda poate varia in limite largi: ?=10-2-10um. In practica tratamentului termic, se utilizeaza insa radiatii cu ?=0,6 - 10,6um si frecvente ?=1015-1011Hz;
coerenta spatiala si temporala, radiatia isi pastreaza caracterul sinusoidal al undei in timp si pe distante mari de propagare, dand nastere unei unde plane de faza constanta; 
directionalitatea, radiatia are o divergenta foarte redusa si se poate concentra prin focalizare pe suprafete foarte mici, ceea ce conduce la densitati de energie si putere foarte mari.
Aceste caracteristici determina cea mai importanta proprietata pentru tratamentul termic: capacitatea de a concentra intr-un timp extrem de scurt o cantitate mare de energie pe o suprafata mica. Densitatea de putere poate varia uzual intre: 103 - 1010W/cm2, iar densitatea de energie intre: 102 - 108J/cm2 la durate de interactiune cu materialul de10-8-1s. 
Parametrii tehnologici
Evaluarea corecta a posibilitatilor si limitelor procedeelor tehnologice de tratament superficial cu laserul impun considerarea caracteristicilor elementelor care intervin in cuplajul unda electromagnetica - material: fasciculul laser, materialul prelucrat, mediul de lucru. Volumul de interactiune poate fi divizat in trei zone:
Suprafata materialului in care are loc absorbtia de energie prin efect fotoelectric intern si convertirea ei in caldura;
Substratul materialului in care are loc transferul de caldura prin conductie termica, de la suprafata in volum;
Mediul de lucru in care intervin procese de disociere, ionizare, reactii chimice, etc.


Fisiere in arhiva (1):

  • Tratamente Termice cu Incalzire Rapida si Ultrarapida - Calirea cu Laserul.ppt

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site (vezi detalii).


Descarcă aceast referat cu doar 5 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un cod promo pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

ex. Andrei, Oana
ex. Popescu, Ionescu

Pe adresa de email specificată vei primi link-ul de descărcare și codul promo. Asigură-te că adresa este corectă și că poate primi e-mail-uri.

2. Alege modalitatea de plată preferată:


* La pretul afișat se adaugă 19% TVA.


Hopa sus!