Лазеры в промышленном производстве

Лазеры в промышленном производстве

Существуют лазеры, которые развивают громадную мощность: до миллиарда киловатт в одном импульсе. Но все дело в том, что для успешного, высокоэффективного выполнения важнейших технологических операций по обработке крупногабаритных изделий лазер должен работать в непрерывном режиме, а не импульсами, длительность которых составляет миллионные и даже миллиардные доли секунды.

Мало того, что для обработки крупногабаритных деталей нужен мощный лазер непрерывного действия. Надо еще, чтобы установка была не слишком громоздкой, работала бы в производственных условиях, причем не какие-нибудь считанные часы, а практически столь же длительно, как и любое другое технологическое оборудование цеха. Установка должна быть, конечно, надежной (а ей придется выполнять большой объем работы - производственную программу), удобной и безопасной в эксплуатации.

Создание такой мощной лазерной технологической установки оказалось сложной задачей. Идеи, сделавшие реальным ее решение, появились лишь в последние два-три года. И связаны они с использованием молекулярного лазера на углекислом газе (СО2).

Это самые мощные из всех известных лазеров, работающих в непрерывном режиме. Но у них при обычной для газовых лазеров конструкции (стеклянная трубка, в которой находится газ при давлении сотые доли атмосферы и который возбуждается вдоль этой трубки электрическим разрядом), чтобы получить мощность излучения, например, 5 кВт, газоразрядная камера должна быть длиной около 100 м! Ясно, что такой путь достижения нужной мощности не годится для создания производственной технологической установки. Не решает проблему и созданный немногим более 10 лет назад газодинамический лазер на СО2, мощность которого достигает 100 кВт. В таком лазере предварительно сильно нагретый газ внезапно расширяется, например, при протекании со сверхзвуковой скоростью через щель, сопло. В результате происходит резкое снижение температуры газа. При таком газодинамическом возбуждении тепловая энергия непосредственно преобразуется в энергию лазерного излучения. Лазер работает по открытому циклу, то есть каждый раз рабочее вещество полностью обновляется (отработанная порция выбрасывается в атмосферу); расход газа поэтому огромен. Непрерывная работа такого лазера длится в лучшем случае минуты, после чего наступает многочасовая пауза. Все это, конечно, неприемлемо в условиях массового производства.

Мощность любого лазера пропорциональна количеству частиц активной среды. Значит, чтобы повысить мощность, достаточно увеличить объем активного вещества. В результате такого "геометрического" решения проблемы размеры лазера непомерно увеличиваются.

Но можно пойти и по другому пути: увеличить давление газа в камере, не изменяя ее размеров. Ведь с ростом давления увеличивается и количество активного вещества в данном объеме и, следовательно, мощность лазера.

Читайте также: Что такое лазерная сварка металла?

Источник: Профессиональный портал «Сварка. Резка. Металлообработка»: autoWelding.ru

главная » форум » новости компаний » добавить » ответить » Лазеры в промышленном производстве

Лазеры в промышленном производстве

Помощник посетителя

Реклама на сайте

Пополнили содержимое

Реклама на сайте