Referat Fizica.docx

Aplicații ale laserului în prelucrarea materialelor Tehnologia laser are aplicabilitate în mai toate domeniile de activitate. Utilizarea aplicaţiilor cu laser în domeniul prelucrării materialelor este o alternativă la prelucrările mecanice prin aşchiere, mai ales atunci când este necesară realizarea unor piese de o fineţe deosebită. Maşinile de prelucrat cu laser sunt comandate de calculator şi pot prelucra imagini şi modele 3D realizate cu oricare dintre programele CAD cunoscute. Operaţiile de prelucrare cu laser se pot aplica oricărui material: oţeluri, inclusiv oţeluri călite, aluminiu, mase plastice, materiale ceramice, diamant, marmură, granit, lemn, sticlă, textile, hârtie, materiale organice etc. Exemple de prelucrare / Domenii de aplicare  Marcare: marcare, etichetare, coduri de bare şi matrice de coduri pentru toate domeniile: piese auto, rulmenţi, instrumente de măsură, instrumente medicale, scule, industria alimentară, bijuterii etc. (a)  Gravare 3D: Ştanţe şi matriţe pentru monede, medalii, icoane, bijuterii etc. Gravarea se poate executa pe oţeluri călite, pe oţeluri inoxidabile, pe materiale ceramice, chiar şi pe diamant. (b)  Tăiere: Tăiere şi decupare de mare fineţe, fără bavuri. Se pot decupa table, dar şi piese cilindrice sau profilate din orice materiale. (c)  Sudare: Suduri de mare fineţe, dar cu o rezistenţă foarte ridicată la solicitări mecanice. Se pot suda oţel cu oţel, plastic cu plastic, dar şi cupluri de materiale diferite. (d)  Texturare şi Durificare: Aplicarea texturilor pe piese, dar şi pe matriţe deja gravate, asigură o mai bună vizibilitate 3D, precum şi o galerie de nuanţe. Pe oţeluri inox, prin modificări de parametri, se pot realiza regiuni colorate intens, dar şi durificări superficiale. (e)  Scanare 3D: Scanarea unor modele originale, dar şi a unor master-modele permite obţinerea modelelor CAD 3D care pot fi prelucrate, scalate, oglindite, apoi pot fi gravate pe piese sau pe matriţe. (f) Maşinile de prelucrat cu laser sunt prevăzute cu sisteme inteligente de poziţionare directă şi precisă a imaginii zonei ce urmează a fi prelucrată pe piesă sau pe semifabricat. Prezenţa uneia sau a două camere de luat vederi în zona de prelucrare, permite afişarea detaliată a piesei, eventual cu o tehnică integrată de zoom digital. Imaginea ce urmează a fi marcată sau gravată poate fi vizualizată pe ecran, dar şi pe piesa de prelucrat, ca o proiecţie de culoare roz. Imaginea se poate scala, translata sau roti pentru o poziţionare în zona dorită pentru prelucrare. Prelucrarea se face cu precizie în zona previzualizată, iar pentru poziţionare, fie se deplasează piesa (masă cu poziţionare în două axe, sau masă rotativă cu una sau două axe) fie se deplasează imaginea (cu ajutorul mouse-ului). Mecanismul de interactiune dintre laser si materie Efectul termic - majoritatea aplicațiilor laserilor în cadrul prelucrării materialelor au fost bazate pe absorbția radiației laser înauntrul materialului, iar efectul principal este cel termic. Procesul de absorbție transferă energie materialului. Ca rezultat, temperatura crește în zona de lucru foarte mult.

Efectul fotochimic – ruperea legăturilor dintre moleculele materialului. Laserul excimer emite în spectrul UV și fotonii lui sunt foarte încărcați cu energie. Poate fi folosit pentru a tăia structuri foarte delicate făra a cauza daune termice zonelor învecinate. Cei mai folosiți laseri pentru procesarea materialelor sunt: 1. Laserul cu CO2 care are o putere ridicată și este foarte absorbit de majoritatea materialelor. 2. Laserul cu Nd-YAG care are o putere ridicată și fasciculul emis poate fi transmis prin fibra optică. Deoarece prelucrarea cu laser presupune topirea materialului şi vaporizarea acestuia, eliminarea vaporilor rezultaţi şi a reziduurilor din prelucrare se asigură cu ajutorul unor sisteme de evacuare de mare putere, care reţin reziduurile în filtre speciale. Pentru a proteja personalul de operare, maşinile sunt prevăzute cu ecrane şi vizoare speciale, care permit vizualizarea zonei de lucru fără a dăuna vederii. Maşinile de prelucrat cu laser sunt destinate industriilor de automobile, aeronautică, instrumente şi dispozitive medicale, ştanţe şi matriţe, bijuterii, scule, instrumente de măsură, mase plastice, sticlă, mobilă, industria alimentară etc.