Нагрівання та плавлення

Поглинання енергії випромінювання і перехід її в теплову здійснюється практично миттєво і в зоні лазерного впливу збільшується температура матеріалу, але одночасно поглинутий відток тепла поглинається углиб матеріалу. Розподіл температури на поверхні матеріалу зазвичай відповідає просторовому розподілу лазерного випромінювання в поперечному перерізі.

Режим нагрівання і плавлення матеріалу характерний для операцій термічної обробки, локального легування, маркування і зварювання лазерним випромінюванням. У випадку застосування імпульс лазера, за відсутності випаровування має місце в досить вузькому інтервалі параметрів. Існує межа густини потужності випаровування.

Для збільшення глибини проплавлення, збільшують тривалість лазерного випромінювання. Глибина і швидкість проплавлення визначається коофіціентом температуропровідності, який залежить від природи матеріалу. У чистих Ме він більший ніж у сплавах, серед яких найгірші показники у нержавіючої сталі і деяких Нікелевих сплавів Ще 1-м важливим показником є теплова стала часу, яка характеризує тривалість імпульсу, необхідного для забезпечення заданої глибини проникнення теплового потоку. Із збільшенням товщини, матеріал, який обробляється збільшує телова сталі часу і стають на скільки великими, що тепло не встигає проникнути в глиб зразка. Для матеріалів з низькою температуропровідністю, цей ефект проявляється дуже рідко. Для ряду матеріалів (Нікель, нержавейка) теплова стала часу суттєво більша теплової тривалості лазерного імпульсу. Обмеження та умови підводу телового потоку практично відсутнє при безперервному випромінюванні.

Лазерна ерозія

Це процес видалення матеріалу із зони лазерного впливу у вигляді розплаву і фази, яка випаровується. Такий механізм руйнування матеріалу характерний діапазону потужності 10^5 – 10^8 Вт/см^2 і залежить від матер. При збільш. Густини потужн. Білше 10^8 спостерігається вибуховий викид продукт. Лазерної ерозії. Ерозія є осн. Проц. Промивання отворів, різання обробки пазів і щілин та ін. На закономірності лаз. Ерозії великий вплив мають тепло-фіз. І механ. Властивості матер. Який обробляється, має місце загальна тенденція зниження ерозії зі збільш. Температури плавлення і стабілізацію чистих металів. Ерозія також знижується зі збільш. Темп. Плавл.. згадані складнощі не дозволяють встановити єдиний критерій лазерн. Ерозії. Однак такі критерії відпрацьовані для груп матеріалів, які близькі за своїми властивостями. У довідковій літер. Наведені коефіцієнти відносної оброблюв., які можна застосов в техн. Розрах. Для металу за одиницю обробл. Прийнято оброблюв. W.Для карбідів і боридів за одиницю прийнято обробл бориду W, ерозія неметал. Матеріалу носить ще більш складний характер ніж металів і сплавів. Мікронеоднорідні діелектрики можуть бути центрами локації поглинання енергії, температури яких можуть сягати кількох тисяч градусів С. наслідком може бути лазерний електричний пробой.

Поиск по сайту: