Bibliografie Scurt istoric al laserului 1. Prelucrabilitatea cu energii radiante 2. Bazele fizice ale emisiei laser 2.1. Tranzitiile atomului de pe un nivel energetic pe altul 2.1.1. Emisie spontana, emisie stimulata, inversiune de populatie 2.2. Sisteme de realizare a fasciculului laser 2.3. Cavitatea rezonanta si modurile de oscilatie 2.4. Proprietatile radiatiei laser 2.5. Clasificarea instalatiilor de prelucrare cu laser 3. Elemente de proiectare pentru un laser cu gaz 3.1. Tipuri constructive de laseri cu CO2 3.2. Elemente constructive ale generatoarelor laser 3.3. Proiectarea sistemului de vidare 3.3.1. Agregate de obtinere a vidului 3.3.2. Calculul sistemului de vidare 3.4. Proiectarea schemei electrice si de actionare 3.4.1. Calculul transformatoarelor monofazate 4. Proiectarea unei mese orizontale mobile in coordonate xOy 4.1. Proiectarea elementelor mecanice ale mesei de lucru in coordonate xOy 4.2. Adaptarea mesei mobile la instalatia laser P R O I E C T D E D I P L O M A pag. 3 5. Tratamente termice cu laser 5.1. Fenomene specifice interactiunii radiatiilor laser cu materialul de prelucrat 5.2. Actiunea radiatiilor laser asupra materialului de prelucrat 5.3. Transformari de faza si structurale la prelucrarea cu laser a metalelor 5.4. Prelucrarea materialelor cu laser 5.5. Tratamente termice cu laser
SCURT ISTORIC AL LASERULUI
Desi dezvoltate relativ recent, procedeele de prelucrare cu laser ocupa un loc
important intre procedeele industriale de prelucrare, mai ales pentru sudarea metalelor,
parcurgand in mai putin de 30 ani toate etapele de la cercetarea fundamentala la aplicarea
curenta in industrie.
Se considera ca scurta istorie a laserilor incepe in anul 1917 cand Einstein a
studiat pentru prima data fenomenul emisiei stimulate. In acea vreme, in plin razboi,
nimeni nu se gindea la faptul ca acest fenomen ar putea avea vreo aplicatie practica. Din
acest punct de vedere, fenomenul emisiei stimulate a fost dat uitarii, trecind neobservat
pina in ultimii ani.
In 1953, fizicianul american Charles N. Townes si, independent, fizicienii sovietici
N.G. Basov si A.M. Prohorov au demonstrat ca prin emisie stimulata se poate realiza o
amplificare a microundelor.
In anul 1954, Townes si colaboratorii au construit un dispozitiv care permitea, intradevar,
sa amplifice microudele. Cu ajutorul unui cimp electric ei au realizat inversiunea
populatiilor a doua nivele energetice ale moleculelor de amoniac. Dirijind unde ultrascurte
asupra moleculelor, Townes a reusit sa amplifice semnalele electrice foarte slabe, aproape
imperceptibile. In felul acesta se nastea primul amplificator cuantic, maserul. Denumirea
de maser provine de la initialele cuvintelor englezesti: microwave amplification by stimulated
emission of radiation. Ceea ce inseamna, in traducere, amplificarea microundelor prin
emisia stimulata a radiatiei.
Maserii se caracterizeaza, in special, printr-o foarte buna stabilitate a frecventei
tranzitiilor emise. De aceea ei au permis marirea sensibilitatii aparaturii de masura si
control in anumite domenii. Printre altele, maserii se folosesc ca etaloane de timp cunoscute
si sub denumirea de ceasuri atomice sau moleculare.
Continuindu-si cercetarile, Townes a demonstrat, in 1958, ca nu numai microudele,
ci si undele luminoase pot fi amplificate prin emisie stimulata.
Intr-adevar, peste doi ani Maiman construia primul "maser optic", denumit apoi
laser ("light amplification by stimulated emission of radiation"), cu ajutorul c`ruia a putut
observa fenomenul de amplificare prin emisie stimulat` a radiatiei vizibile (rosii) cu lungimea
de und` de 0,6943m.
La scurt timp dupa inventarea lor, maserii si laserii au cunoscut o rapida dezvoltare
si perfectionare. Prin performantele lor extraordinare, noile dispozitive au largit considerabil
posibilitatile stiintei si tehnicii actuale.
Importanta deosebita acordata maserilor, si, in special, laserilor a fost subliniata,
printre altele, si prin faptul ca, pina in prezent, in acest domeniu s-au acordat trei Premii
Nobel pentru fizica:
- in 1964, fizicienilor Basov, Prohorov si Townes:
- in 1966, savantului Alfred Kastler;
- in 1971, fizicianului englez Dennis Gabor.
S-au realizat insa si alte dispozitive cuantice asemanatoare laserilor, dar care
functioneaza in alte domenii ale spectrului electromagnetic. Astfel a fost construit graserul,
dispozitiv care emite radiatii gamma, fiind in acelasi timp mult mai puternic decat laserul.
De asemenea, se prevede realizarea unor generatoare cuantice, de putere si mai mare,
care sa emita raze X. Ca si graserii, aceste noi surse de radiatii electromagnetice vor
largi si mai mult sfera aplicatiilor laserilor.
Odata cu dezvoltarea laserilor de putere, la inceputul anilor '70, utilizarea acestora
in procesele de taiere a materialelor a cunoscut o aplicabilitate nelimitata. Astazi se
apreciaza ca circa 60 % din utilizarile laserilor in prelucrarea materialelor sunt in domeniul
procesului de taiere, indiferent de gabaritul pieselor de debitat.
In ultimul deceniu procedeele de prelucrare cu laser au cunoscut o dezvoltare
exploziva, existand domenii cum ar fi microelectronica, robotica, obtinerea unor materiale
de superaliere pentru tehnica medicala sau cercetarile cosmice, de neconceput fara
aceste posibilitati.
Totusi, pana in prezent, aplicarea industriala, comparativ cu procedeele clasice
de prelucrare, este realtiv restransa, datorita costurilor ridicate ale instalatiilor. Exista insa
domenii industriale, unde fara instalatii cu laser realizarea produsului ar fi de neconceput.
ghnfdghht
1. PRELUCRABILITATEA CU ENERGII RADIANTE
Prelucrarea moderna a materialelor metalice si nemetalice este strans legata de
marile descoperiri ale fizicii, in care secolul XX a excelat, fiind aplicatii remarcabile ale
electrotehnicii, electromagnetismului, electronicii si microelectronicii, fizicii atomice si
nucleare, termodina-micii, stiintei materialelor, mecanicii fluidelor, fizicii cuantice etc.
Extinderea considerabila a unor domenii de varf cum ar fi energetica nucleara,
microelectronica, zborurile cosmice, tehnicile medicale, tehnicile de masurare, a atras
dupa sine aparitia unor materiale si implicit a unor procedee de prelucrare care au creat
mutatii importante in conceptiile de proiectare, respectiv de prelucrare a unor produse si
repere. Nivelul ultrainalt al cercetarii experimentale a marit considerabil performantele
unor unelte relativ noi, utilizate in prelucrarea materialelor, cum ar fi fasciculul de electroni,
radiatia laser, radiatia luminoasa sau plasma termica.
După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site (vezi detalii).
