Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Применение лазеров в технологических процессах

нейной  оптики,  исследовании  и  использовании   таких   явлений,   как
генерация  гармоник,   самофокусировка   световых   пучков,   многофотонного
поглощения, различных типов рассеивания  света,  вызванных  полем  лазерного
излучения.
    Лазеры успешно  используются  в  медицине:  в  хирургии  (в  том  числе
хирургии глаза, разрушение камней в  почках  и  т.д.)  и  терапии  различных
заболеваний,  в  биологии,  где  фокусировка   в   малое   пятно   позволяет
действовать на отдельные клетки или даже на их части.
    Большинство  из  перечисленных   выше   областей   применения   лазеров
представляет собой самостоятельные и обширные разделы науки  или  техники  и
требует,  естественно,  самостоятельного  рассмотрения.  Цель   приведенного
здесь краткого и неполного перечня применений  лазеров  -  проиллюстрировать
то громадное влияние, которое оказало появление лазеров на развитие науки  и
техники, на жизнь современного общества.

    Применение лазеров в ювелирной отрасли:

      В последние годы наметилась тенденция расширения применения лазеров в
ювелирной отрасли. Наиболее широкое распространение получили станки для
обработки с твердотельными лазерами на алюмо-иттриевом гранате, излучение
которых достаточно хорошо поглощается основными материалами ювелирной
промышленности - драгоценными металлами и камнями. Часть технологических
процессов лазерной обработки полностью отработана и внедрена в ювелирной
отрасли, некоторые процессы и технологии находятся в стадии разработки, и
возможно, в скором времени могут быть применены для обработки изделий
ювелирной промышленности. Поэтому  я постараюсь рассмотреть все возможные
варианты применения лазеров в технологических процессах ювелирной
промышленности.


      Пробивка отверстий в камнях. Одним из первых применений  лазеров  была
пробивка  отверстий  в  часовых  камнях.  Сверление  отверстий  всегда  было
чрезвычайно трудоемкой операцией. Современная лазерная технология  позволяет
прошивать отверстия требуемой формы  в  камнях  различных  типов  с  высокой
скоростью и качеством.


      Лазерная сварка.  Одним  из  первых  применений  лазеров  в  ювелирной
отрасли были операции ремонта различных изделий с помощью  лазерной  сварки.
Примером  применения  в  серийном  массовом  производстве  лазерной   сварки
является лазерная сварка цепей при их производстве.


Рис. 4. Типы свариваемых цепей.
    Действительно, всем известно и с успехом применяется  оборудование  для
производства  цепочек,  особенно  итальянских   фирм.   Особенностью   этого
процесса является его двухстадийность: сначала  формируется  цепочка,  потом
производится ее пайка традиционными методами. Лазеры  позволяют  производить
сварку  звена  цепи  непосредственно   при   его   формировании   на   одной
технологической операции и  одном  и  том  же  оборудовании.  Впервые  такая
технология была разработана для сварки золотых  цепочек  итальянской  фирмой
Lаservall. Также возможно применение сварки при соединении  различных  узлов
ювелирных  изделий,  закреплении  иголок  знаков  (рис.2),  сварка  большого
кольца для замка и т.п. Преимущества  сварки  лазером  -  локальность  ввода
тепла, отсутствие флюсов и присадочного материала  (припоя),  низкие  потери
материала при сварке, возможность  соединения  деталей  изделий  с  камнями,
практически без нагрева всего изделия в целом. Следует особо  отметить,  что
лазерная  сварка  один  из  наиболее  сложных  технологических  процессов  и
требует отработки технологии (правил сборки, режимов  сварки,  подготовку  и
конструирование узла под сварку)  практически  в  каждом  случае  применения
этого процесса.

    Лазерная  сварка  с   присадкой   (наплавка).   Такой   процесс   может
осуществляться аналогично сварке,  но  с  переплавлением  в  сварочной  зоне
дополнительно присадочного материала - припоя. Так может быть  решен  вопрос
заварки внутренних пустот и раковин изделий, вскрывающихся при  полировке  и
шлифовки  изделий  после  литья,  а  также  сварка  соединений  с   большими
зазорами.
    Лазерная маркировка и гравировка. Одним из наиболее интересных  методов
обработки   драгоценных   металлов   является   маркировка   и   гравировка.
Современные лазеры, оснащенные компьютерным управлением, позволяют  наносить
на металл методом лазерной маркировки и гравировки (модификации  поверхности
под  воздействием  лазерного  излучения.)  практически   любую   графическую
информацию - рисунки, надписи, вензеля, логотипы. Причем  изображение  можно
наносить как  в  растровом,  так  и  в  контурном  изображении.  Современное
оборудование позволяет перемещать  лазерный  луч  со  скоростью  более  двух
метров в минуту и обеспечивать графическое разрешение на металле до  10...15
линий  на  миллиметр.  В  такой  технике  возможно  изготовление  с   низкой
себестоимостью различных подвесок, заколок, и других  ювелирных  изделий  со
своеобразной  лазерной  графикой  (рис.3).  Также   интересным   применением
лазерной  технологии  гравировки  является   нанесение   лазером   различных
логотипов,  вензелей  владельцев,  товарных  марок  и  знаков  на   элементы
столовой посуды, как из драгоценных металлов, так и недрагоценных  металлов,
например для обозначения «нерж.» на клинках ножей.

Рис.6. Образцы лазерной маркировки и гравировки ювелирных изделий.

     Высокое разрешение (тонкие линии), точность и  повторяемость  (менее  5
мкм) графичес-кого рисунка на металле позволяет эффективно  применить  лазер
для маркировки разметки изделий под дальнейшую ручную  гравировку,  например
при  изготовлении  памятных  знаков,  медалей   или   инструмента   для   их
производства. Широкий диапазон режимов обработки на лазерах позволяет  точно
дозировать энергию лазерного излучения,  что  в  свою  очередь  обеспечивает
возможность  высокоточной   обработки   двухслойных   материалов,   например
ювелирных изделий из недрагоценных металлов предварительно  покрытых  лаком.
Удаление  лака  под   воздействием   лазерного   излучения   без   нарушения
геометрических параметров поверхности металла, дает возможность  провести  в
последующем  гальваническое  осаждение  драгоценного   металла   практически
любого графического изображения и получить необычное изделие.
    Маркировка  бриллиантов.  Современное  развитие  лазеров   и   лазерной
техники,  совершенствование  параметров  лазерного   излучения,   разработка
принципиально новых лазерных излучателей  открыло  возможности  маркирования
бриллиантов.  По  сообщениям  журнала  "Ювелирное  Обозрение"   американский
институт  геммологии  с  целью  улучшения  характеристик  рынка  бриллиантов
приступил  к  маркированию  лазером  бриллиантов  весом   от   0,99   карат.
Аналогичные работы проводятся и в России. Так на  рис.  4.  приведен  пример
нанесения изображения лазером на синтетический  алмаз,  который  по  физико-
химическим свойствам очень близок к натуральному камню  и  является  хорошим
модельным материалом для исследования технологического  процесса  маркировки
бриллиантов.   Поскольку,   размер   хорошо   идентифицируемых   знаков   на
приведенном рисунке составляет около 125  мкм,  то  открывается  возможность
маркировки лазером по рундисту бриллиантов  весом  от  0,2  карат,  так  как
размер рундиста при этом составляет около 200 мкм. Это  очень  перспективная
технология.
    Клеймение. Клеймение является разновидностью лазерной маркировки, когда
изображение   формируется   на   металле    в    результате    проецирования
предварительно созданного рисунка  лазерным  лучом.  Такой  метод  позволяет
легко получать небольшие размеры на металле  и  применяется  для  постановки
именников  предприятия-изготовителя  изделия  и  пробирных  клейм.   Высокое
разрешение позволяет получать  изображения  с  высокой  степенью  защиты  от
воспроизведения (подделки) и  может  применяться  для  постановки  пробирных
клейм.
    Клеймо на изделии одновременно является знаком его качества. Технология
нанесения клейма лазером не приводит к потери качества изделий,  не  требует
операций   заправки   клейма,   обладает   высокой   производительностью   и
эргономичностью.  Особенно  эффективно  применение  лазерного  клеймения  на
легковесные и тонкостенные изделия из драгоценных металлов.


    Применение лазеров в военном деле:


    К  настоящему времени сложились основные направления, по  которым  идет
внедрение лазерной техники в военное дело. Этими направлениями являются:
      1. Лазерная локация  (наземная, бортовая, подводная).
      2. Лазерная связь.
      3. Лазерные навигационные системы.
      4. Лазерное оружие.
      5. Лазерные ситным ПРО и  ПКО,  создаваемые  в  рамках  стратегической
оборонной инициативы - СОИ.
      Сейчас, получены такие параметры излучения  лазеров, которые  способны
существенно повысить  тактико-технические данные различных образцов  военной
аппаратуры (стабильность частоты порядка  10-14, пиковая мощность 10-12  Вт,
мощность непрерывного излучения 104 Вт, угловой раствор луча 10-6 рад, t=10-
12 с,... =0,2...20 мкм.
      Лазерная    локация.    Лазерной    локацией      называют     область
оптикоэлектроники, занимающегося обнаружением и определением  местоположения
различных объектов при помощи электромагнитных волн  оптического  диапазона,
излучаемого лазерами. Объектами лазерной локации могут быть танки,  корабли,
ракеты,  спутники,  промышленные   и   военные   сооружения.   Принципиально
лазерная локация  осуществляется активным методом.  Нам  уже  известно,  что
лазерное излучение  отличается  от  температурного  тем,  что  оно  является
узконаправленным, монохраматичным, имеет  большую  импульсивную  мощность  и
высокую  спектральную  яркость.   Все   это   делает   оптическую    локацию
конкурентоспособной   в  сравнении  с   радиолокацией,   особенно   при   ее
использовании в  космосе (где нет поглощающего воздействия атмо
12345След.
скачать работу

Применение лазеров в технологических процессах

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ