daigai

Well-Known Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối

Hàn Tia Laser
*Khái niệm:
Hàn laser ( Laser welding/ Laser beam welding ) là quá trình hàn nóng chảy ,sử dụng năng lượng của chum tia ánh sáng đơn sắc hội tụ ở mật độ siêu cao để làm nóng chảy mép hàn và sau khi kết tinh ta được mối hàn .
* Đặc điểm của hàn Laser:
+ Ưu điểm:
• Thường hàn không cần vật liệu bổ xung.
• Có thể hàn liên tục hay hàn xung, tốc độ hàn nhanh mà cẫn đảm bảo chất lượng mối hàn.
• Hàn được nhiều loại vật liệu kim loại cũng nhu phi kim như chất dẻo ,gốm…
• Liên kết hàn có biến dạng cực nhỏ do năng lượng được tập trung, tổn hao năng lượng thấp.
• Vùng ảnh hưởng nhiệt, bề rộng mối hàn cực nhỏ do năng lượng tập trung cao (tỷ lệ chiều sâu ngấu và bề rộng mối hàn đến 10:1).
• Tốc độ hàn rất cao và dễ cơ khí hóa ,tự động hóa (CNC).
• Có thể hàn 1 lượt với chiều dày vật liệu đến 30 mm.
• Có thể hàn tấm rất mỏng đến tấm rất dày trên cùng một thiết bị nhờ điều chỉnh tiêu cự của hệ thống laser.
• Có thể hàn các tấm vật liệu kim loại, hợp kim khác nhau.
• Có thể hàn trong các điều kiện có từ trường cao.
+Nhược điểm:
• Vật liệu có khả năng phản xạ ánh sáng cao sẽ làm lệch chùn tia laser và làm giảm hiệu quả hàn
• Tốc độ nguội nhanh làm mối hàn có nguy cơ rổ khí và bị dòn
• Bức xạ nhiệt ,bức xạ tử ngoại ,..lớn gây nguy hiểm cho người đứng gần thiết bị
• Thiết bị đắt tiền.
• Đầu tư đào tạo thợ vận hành, cũng như người bao dưỡng thiết bị cao, chi phí sửa chữa là cao do đó cũng hạn chế việc công nghệ này được phổ biến rộng.
*Ứng dụng của hàn laser:
• Là phương pháp hàn tiến ,rất có triển vọng ,ứng dụng đa dạng
• Được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo yêu cầu chất lượng cao ,độ chính xác cao như công nghiệp vũ trụ, quân sự, y tế…
• Hàn các chi tiết phức tạp: vành bánh răng với thân bánh răng, đồ trang sức, trục bậc, thiết bị chính xác, giáp mối ống,linh kiện điện tử, kim loại màu..
Nguồn phát Laser Nd:YAG
Last Updated on Wednesday, 20 June 2012 08:00 Written by Administrator Tuesday, 19 June 2012 09:19
Laser Nd: YAG là loại Laser rắn sử dụng thể pha lê Yttrium-Aluminum-Garnet được phủ nguyên tố hiếm Neodymi của vỏ trái đất để làm môi trường kích hoạt (gain medium), nó phát bước sóng 1064 nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Laser Nd: YAG có các chế độ làm việc liên tục – xung đơn – xung chuỗi – xung cực ngắn (cỡ 5ps). Nó có thể phát liên tục tới 100W hay phát xung với tần số 1000-10.000Hz

Nd: YAG là dạng tinh thể pha lê của Yttrium Aluminium Garnet Y3Al5O12 trong đó một số ion Y3+ được thay thế bởi Nd3+. Nd hay Neodymi (tên Latinh: Neodymium) là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm Lantan còn Y3Al5O12 là hợp chất của Ytri và nhôm oxit. Nồng độ ion Nd3+ pha thêm thường chiếm khoảng 0.5% đến 2%.
Sơ đồ cấu tạo đơn giản của nguồn phát laser Nd:YAG như sau:
1. Môi trường kích hoạt Tinh thể Nd:YAG
2. Hệ thống gương phản xạ đầu ra
3. Hệ thống gương phản xạ toàn phần
4. Nguồn kích thích ( nguồn bơm )
5. Ánh sáng từ nguồn kích thích bơm vào tinh thể
6. Hệ thống làm mát ( thường là nước )
7. Hệ thống phản xạ ánh sáng
8. Laser ra
Nguồn bơm ở đây có thể là:
Đèn quang học Krypton hay Xenon
Laser bán dẫn AlGaAs
Laser Nd:YAG có thể phát ra ở chế độ xung hay liên tục tùy thuộc vào tần số kích thích, nếu ta kích thích ở tần số nhỏ thì laser Nd:YAG phát ở chế độ xung, còn khi nguồn kích thích phát tần số cao hay liên tục thì Laser sẽ phát ra liên tục.
Ưu điểm của laser Nd:YAG
- Laser ND:YAG có thể phát ở chế đọ xung và chế độ liên tục do đó có thể ứng dụng rộng rãi.
- Công xuất laser ND:YAG có thể lên đến hàng trăm megawwatts.
- Laser phát ra tia hồng ngoại có bước sóng 1064 nm, được hấp thu tối thiểu bởi hầu hết các chromophores của mô nên được ứng dụng nhiều trong y học.
Khuyết điểm
- Hiệu suất sử dụng năng lượng là thấp thường là dưới 5%
- Phổ phát xạ rộng với nhiều bước sóng, do đó độ đơn sắc của Laser Nd: YAG không cao
Nguồn laser CO2
Last Updated on Tuesday, 19 June 2012 09:14 Written by Administrator Tuesday, 19 June 2012 06:38
Laser CO2 là nguồn phát laser sử dụng hỗn hợp khí chủ yếu là CO2 ( CO2 + He + N2 có thể thêm một ít H2, hơi nước có hay không có Xenon ) làm môi trường kích hoạt laser. Trong đó nguồn năng lượng kích thích các điện tử trong hỗn hợp khí ở đây có thể là nguồn DC hay AC có tần số biến thiên nằm trong dải sóng radio. Các phân tử Nito trong hỗn hợp khí sẽ nhận các kích thích của điện trường dao động và chuyền các dao động này sang các phân tử CO2 khi chúng va chạm với nhau. Các phân tử CO2 khi nhận được năng lượng dao động tích luy đến một mức nào đó sẽ phát ra các bức xạ.
Heli trong hỗn hợp giúp làm cùng kiệt hóa mức laser thấp và đảm nhiệm chức năng truyền nhiệt ra thành ống vì Heli có hệ số truyền nhiệt lớn. Điều này sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của ống phóng.
Trong quá trình phóng điện CO2 thường bị phân rã thành Khí CO và O2 điều này làm cho thiết bị giảm dâng tuổi thọ do đó người ta cho thêm hydro hay hơi nước để giúp chuyển khi CO sinh ra về dạng khí CO2.

Laser CO2 có bước sóng 10.6 micro mét, nhưng nó cũng phát ra các tia có bước sóng từ 9 đến 11 micro mét. Năng lượng của các nguồn phát laser CO2 có thể từ một vài chục watt đến hàng ngàn Kilowatts hiệu xuất sử dụng năng lượng của nó thường trên 10% cao hơn hầu hết các loại laser thể rắn nhưng thấp hơn nhiều loại laser sử dụng diot.
Tùy từng năng lượng phát mà cấu tạo của các hệ thống laser CO2 là khác nhau.
Đối với laser năng lượng từ vài watt đến vài trăm watts, hệ thống tạo laser CO2 thường được đặt hoàn toàn trong ống kín liền khối. Các hệ thống này có tuổi thọ đến vài ngàn giờ phát. Các hệ thống lớn hơn có cấu tạo phức tạp và ngày càng được cải tiến, nó có thể cung cấp các laser năng lượng đến vài Megawatts như là được sử dụng trong các hệ thống vũ khí.
Ứng dụng của laser CO2
- Cắt các chất liệu nhưa, gỗ, thủy tinh nguồn phát thường có công suất từ 20 đến 200W.
- Cắt các vật liệu kim loại như thép, nhôm, đồng... Nguồn phát hàng chục hay hàng trăm kilowatts.
- Khi nhãn, khắc bề mặt
- Laser CO2 cũng được sử dụng trong các hoạt động giải phẫu thẩm mỹ.

Cơ bản về laser
Last Updated on Tuesday, 19 June 2012 06:38 Written by Administrator Tuesday, 19 June 2012 02:56
Tất cả các loại laser đều dựa trên nguyên lý cơ bản là bức xạ cưỡng bức, năng lượng chuyển hóa được quy định bởi cơ chế quang học từ nguồn cung cấp: quang học lượng tử. Laser là từ viết tắt của Light Amplication by the Stimulation Emission of Radiation (khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ cưỡng bức) bằng cơ chế quang lượng tử bởi các photon có thể được tạo ra, thu gom, khuếch đại và khai thác để sử dụng.
Tất cả các laser có 3 thành phần chính:
Lasing hay "gain" medium hay còn gọi là rod là môi trường kích hoạt laser
Nguồn năng lượng để kích thích các điện tử (electron) trong thanh rod (gain medium) để tạo ra năng lượng cao gọi là Pump hay là nguồn kích động
Một buồng quang học cho phép các photon được phát ra có thể dao động và bị chặn lại để năng lượng được cộng thêm vào hay còn gọi là "pumped" vào hệ thống, đó là resonator ( buồng cộng hưởng ).

Khi năng lượng được cộng thêm vào hệ thống, quỹ đạo của các điện tử (electron) của nguyên tử trong gain medium bị kích thích để tạo năng lượng cao hơn. Khi năng lượng hình thành phân rã, các photon có cùng bước sóng. Tuy nhiên, chỉ có những photon được phát ra song song chính xác với trục của buồng quang (resonator) thì được phản xạ lại gain medium bởi kính phản xạ toàn phần hay còn gọi là HR (highly reflective) và kính phản xạ bán phần- OC (output coupler), gây ra một tầng photon có cùng hướng, độ phân cực và pha (phase).
Gain Medium: gain medium của laser được sử dụng để kích năng lượng để khuếch đại hay làm gia tăng công suất đầu ra của laser. Gain medium có khả năng hấp thụ năng lượng từ pump và dự trữ nó dưới dạng các điện tử bị kích thích, và có khả năng truyền năng lượng được bức xạ ra có bước sóng mong muốn. Gain medium có thể bằng khí, chất lỏng, chất rắn, chất bán dẫn, hay chất có không điện tử. Hầu hết mọi trường hợp, tên của laser được đặt theo tên của gain medium, ví dụ: carbon dioxide, argon, Alexandrite, Neodymium: Yttrium-Aluminum-Garnet (Nd: YAG), v.v…
Pump: là bộ phận cung cấp năng lượng cho gain medium. Nguồn của pump có thể là ánh sáng quang phổ rộng hay hẹp được phát ra từ bóng đèn, điện áp cao, hóa chất có điện áp 1 chiều (DC), điện cao tần- radio frequency, hay ngay cả là loại laser khác.
Nói chung:
Gain medium là chất rắn (pha lê hay thủy tinh có thủ lớp các nguyên tử hiếm của vỏ trái đất hay các ion kim loại truyền dẫn) như: ruby, alexandrite, Nd: YAG, v.v…) thì pump thường dùng là bóng đèn (flashlamps) cho năng lượng cao hơn.
Laser khí thì thường dùng pump là điện áp cao hay điện cao tần-RF.
Laser bán dẫn hay diode laser thì pump là dòng điện 1 chiều (DC).
Năng lượng của Diode lasers được pump bởi dòng điện 1 chiều có thể được sử dụng như là 1 pump cho rất nhiều loại gain medium như: gain medium rắn (DPSS - Diode Pumped Solid State lasers), fiber lasers,và laser dạng đĩa mỏng (thin disk lasers). Laser hóa học (chemical lasers) được pump bởi năng lượng của tương tác hóa học (HF/DF, COIL)
Resonator: buồng cộng hưởng là buồng quang học giúp phản xạ giúp ánh sáng cộng hưởng, được gắn gain medium bên trong.Năng lượng của Pump duy trì sự đảo ngược của các điện tử bị kích thích, và ánh sáng dội ngược vào buồng cộng hưởng lại tạo ra nhiều photon hơn. Một đầu của resonator có gắn 1 kính phản xạ toàn phần (highly reflective -HR) hay 1 thiết bị phản xạ khác để phản xạ các ánh sáng phát ra từ gain medium vào lại chính nó; đầu kia gắn kính bán phần (partially reflective hay còn gọi output coupler- OC) cho phép ánh sáng laser thoát ra khỏi resonator.



Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
D Nguyên lý cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử Khoa học kỹ thuật 0
T phân tích đặc điểm về cấu tạo, nguyên lý làm việc và mô phỏng sự hoạt động của hệ thống nhiên liệu c Khoa học kỹ thuật 0
T Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của màn hình điện tử (LED) Khoa học kỹ thuật 0
T Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Tuốc-Bin khí Tài liệu chưa phân loại 0
L Giáo án Cấu tạo và nguyên lý động cơ xăng 4 kỳ Tài liệu chưa phân loại 0
E Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, ưu nhựơc điểm của các loại phôtôđiot dùng trong thông tin c Hỏi đáp, chia sẻ kiến thức kinh tế 0
S Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện TB-120-2T3 - Nhà máy nhiệt điện Phả Lại Tài liệu chưa phân loại 0
M Các loại máy móc thiết bị điện lạnh cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các hỏng hóc thông thườ Tài liệu chưa phân loại 0
V Các loại máy móc thiết bị điện lạnh thông thường: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các hỏng hóc và biện pháp sửa chữa Tài liệu chưa phân loại 0
M Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của robot moto man – L10WA Tài liệu chưa phân loại 4

Các chủ đề có liên quan khác

Top