Рефераты по Физике

Поверхностная лазерная обработка

Страница 8

Матрица «9x7» позволяет получить качественные знак к высо­той 3 мм и менее. С уменьшением высоты знака отдельные микро-лунки перекрываются с образованием микроборозд. Маркировка ведется излучением с модулированной добротностью при длитель­ности импульсов мкc и высокой пиковой мощности. https://thetrustytime.shop купить Копии часов Breguet.

Маркировка может также выполняться по схеме, в которой ис­пользуется специальная маска, формирующая на обрабатываемой поверхности знак требуемой конфигурации. Достоинством этой схемы является то. что весь знак или даже вся требуемая инфор­мация из нескольких знаков, заложенная в маске, может быть на­несена за время действия одного импульса или серии из нecколь­ких импульсов. Это обусловливает высокую производительность процесса. Однако при этом ограничивается разнообразие носителей информации.

Большое распространение лазерная маркировка находит в электронной промышленности и приборостроении. Так, на миниа­тюрных конденсаторах с обкладкой площадью 2 мм2 с помощью излучении с модулировкой добротностью лазера па алюмопттриевом гранате (ЛИГ) наносятся фирменный знак и величина емкости.

На поверхности кремниевых и ферритовых элементов магнитных головок наносятся маркировочные знаки вы­сотой I мм при глубине знака 20 мкм. Нанесение семизначного числа на кремниевую пластину занимает 50 с, а одной цифры на ферритовую поверхность — 1с. Сетка и специальные знаки нано­сятся лазерным излучением на стек­лянные элементы приборов. Предвари­тельно на обрабатываемую поверх­ ность наносится слой графитового по­рошка. При плавлении стекла графит внедряется в расплав, з ре­зультате чего на стекле сохраняется хорошо различимый и надежно зафиксированный след.

Рис. 5 Схема лазерной маркировки поверхности детали из стекла

На детали из прозрачных материалов маркировочные обозна­чения, сетки и другие специальные знаки могут наноситься сле­дующим оригинальным способом. Под стеклянную деталь подкладывается металлическая пластина (например, оцинкованная жесть). Излучение, сфокусированное линзой 2, направляется че­рез стекло 3 и концентрируется на металлической поверхности 4 (рис. 5). При перемещении луча по заданной программе в резуль­тате испарения металла на стекло напыляется тонкая металличес­кая пленочная дорожка в соответствии с программой перемеще­ния луча.

С помощью лазерного излучения маркировочные знаки можно наносить на детали и изделия из неметаллических материалов, бу­маги, картона, стекла, различных композитных и полимерных ма­териалов.

В связи с расширением использования высокооборотных меха­низмов, машин, агрегатов, навигационных и инерционных систем актуальность приобретает проблема совершенствования процесса балансировки, повышения ее точности, производительности.

Применение лазерного излучения для устранения дисбаланса в балансировочных установках позволяет не только повысит: точ­ность и производительность процесса, но и добиться полной авто­матизации этой сложной н трудоемкой операции. Лазерный способ уравновешивания даст возможность устранять дисбаланс в период вращения изделия за один его пуск, что значительно упрощает технологический процесс.

Одна из схем реализации процесса предполагает вращение ба­лансируемой детали и фокусирующей системы с равной частотой. При такой схеме во время балансировки фактически воспроизводится процесс лазерной прошивки несквозных отверстий импуль­сным излучением при неподвижной детали. Возможен и другой путь достижения этого эффекта, но без сообщения дополнительно­го вращения фокусирующей системе. При этом длительность им­пульса подбирается настолько малой, что имитируется процесс об­работки неподвижной детали. Такие длительности обеспечиваются при генерации излучения в режиме модулированной добротности. При E=35 Дж, t=:0,1 мс, q=3,51010 Вт/см2 съем на один им­пульс составляет для стали 18ХН9Т — 0,3 мг, латуни ЛЦ40С — 1,5 мг, дюралюминия Д16Т — 1,8 мг.

Задачи маркировки и гравирования решаются двумя путями: с помощью проекционного метода и с помощью гравирования и перфорирования символов на поверхнос­ти маркируемого изделия.

Фирма IBM Deutschland (ФРГ) использует проекци­онный метод маркировки. В качестве источника излуче­ния в установку введен лазер на рубине с энергией в импульсе 20 Дж и частотой следования импульсов 1 Гц. Для формирования символа служит проекционная система, состоящая из телескопа с матовым стеклом, маски и фокусирующего объектива. Маска выполнена в виде диска из молибденовой фольги с прорезями в форме цифр и букв. По команде ЭВМ диск поворачивается на нужный угол и происходит засветка нужного символа. Фокусирующий объект передает изображение этого символа на маркируемую поверхность.

Реализуя второй метод, фирма Siemens на основе АИГ лазера с выходной мощностью до 100 Вт создала лазерную систему Silamatik для нанесения надписей на материалы с помощью лазера посредством отклоняю­щей оптики и системы зеркал.

Фирмы Holobeam и Teradyne в своем оборудовании используют лазеры на АИГ с модуляцией добротности и непрерывной накачкой.

В СССР разработан лазерный гравировальный авто­мат, предназначенный для прямого изготовления офсет­ных форм непосредственно с оригинала, минуя фотореп­родукционные и фотохимические процессы.

Оригинал со штриховым или полутоновым изобра­жением на непрозрачной или прозрачной основе закреп­ляется на одном цилиндре автомата, а формная пластин­ка — на другом цилиндре.

В качестве формного материала используется гладкая алюминиевая фольга с предварительно нанесенным лаковым подслоем, поглощающим лазерное излучение, и полимерным антиадгезионным покрытием.

Электрооптическая система построчно считывает оригинал, преобразуя оптическое изображение в электрический сигнал, который через модулятор управляет лазерным лучом. В качестве источника излучения используется СО2-лазер, работающий в непрерывном режиме генерации.

Лазерное излучение можно использовать для предварительного нагрева слоя материала на заготовке перед последующим уда­лением его режущим инструментом. При нагреве улучшается об­рабатываемость стали вследствие изменения механических харак­теристик материала в зоне стружкообразования, увеличения его пластичности, снижения прочности и твердости. Однако наиболее распространенный в настоящее время метод предварительного на­грева с помощью плазменной струи позволяет локализовать теп­ловое воздействие лишь до пятна диаметром 6—8 мм, что значитель­но превышает подачу инструмента на оборот заготовки и приводит к образованию ЗТВ больших размеров. Поэтому применение плаз­менного нагрева ограничивается обдирочными, черновыми операциями механической обработки. Кроме того, установка плазмотро­на загромождает зону обработки, а в случае образования слив-нон стружки имеется опасность короткого замыкания с корпусом плазмотрона. Эти недостатки устраняются при лазерном нагреве. Лазерное воздействие можно локализовать таким образом, чтобы нагреву подвергалась только зона стружкообразования (рис. 6, а). Эф­фективность

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11