Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Совершенствование технологии лазерной резки меди и ее сплавов

Работа №29780

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

электроэнергетика

Объем работы84
Год сдачи2018
Стоимость6300 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
292
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК 8
1.1. Патентный обзор 8
1.2. Лазер. Принцип действия 24
1.3. Лазерная резка меди 26
1.4. Виды лазеров 29
1.5. Физические процессы 32
1.6. Газолазерная резка непрерывным излучением 37
1.7. Газолазерная резка импульсно-периодическим излучением 39
1.8. Технология лазерной резки 40
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ 53
Описание методики исследования 55
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 82



Успехи по созданию и применению лазерной резки на практике за период почти 40 лет поистине превзошли все ожидания. Уже в 1962 г., спустя лишь 1,5 года после создания первого лазера, фирма «Спектра физикс» (США) поставила на рынок первые коммерческие лазеры. Множество модификаций и типов конструкций лазеров трудно поддается учету и анализу. Самый миниатюрный лазер имеет длину несколько микрон, самая крупная по габаритам лазерная установка «Нова» в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в США — 137 м и суммарную мощность 1014 Вт.
Области применения лазеров и лазерной техники еще более многочисленны, чем разнообразие их конструкций. Всего насчитывается несколько сотен областей использования лазеров на практике. Наиболее массовой областью использования лазерной техники является в настоящее время лазерная обработка материалов, в основе которой лежит в большинстве случаев тепловое воздействие лазерного излучения.
Создание в 70-х гг. газовых лазеров непрерывного действия повышенной мощности (свыше 1 кВт) открыло новые перспективы в применении лазерной техники. С их появлением область использования лазерного луча для обработки материалов расширилась от микроэлектроники и приборостроения до многих энерго- и материалоемких отраслей промышленности, таких как машиностроение, электротехническая промышленность, металлургия и т.д. Высокие плотности мощности лазерного излучения, существенно превосходящие другие источники энергии (до 108-109 Вт/см в непрерывном режиме и до 1016-1017 Вт/см в импульсном режиме), позволяют не только значительно увеличить производительность обработки, но и получать качественно новые результаты по свойствам обрабатываемых материалов.
1. Высокая концентрация подводимой энергии и локальность. Это позволяет произвести обработку только локального участка материала без нагрева остального объема и нарушения его структуры и свойств, что приводит к минимальному короблению деталей. В результате достигаются экономические и технологические преимущества. Кроме того, высокая концентрация подводимой энергии позволяет провести нагрев и охлаждение обрабатываемого объема материала с большими скоростями при очень малом времени воздействия. В результате открывается возможность получения уникальной структуры и свойств обработанной поверхности.
2. Высокая технологичность лазерного луча, что подразумевает возможность регулирования параметров обработки в очень широком интервале режимов, легкость автоматизации процесса, возможность обработки на воздухе, исключение механического воздействия на обрабатываемый материал, отсутствие вредных отходов, возможность транспортировки излучения и др.
В результате удается реализовать такой широкий круг технологических процессов и методов обработки материалов (сварка, наплавка, маркировка, закалка, резка и др.), который недоступен другим видам инструмента.
Благодаря созданию надежного и достаточно экономичного лазерного оборудования в 70-80-х гг. возникла новая промышленная технология — лазерная технология обработки материалов.
Лазерная резка стальных листов толщиной до 6 мм по сложному контуру является наиболее распространенным технологическим процессом лазерной обработки в промышленности. Ее применяют для вырезки таких деталей, как прокладки, кронштейны, панели, приборные щитки, двери, декоративные решетки, дисковые пилы. Весьма эффективным оказалось применение лазерной резки фигурных изделий на стадии освоения новой продукции, так как из-за высокой гибкости лазерного оборудования значительно сокращаются сроки освоения изделий. В этих условиях лазерная резка экономичнее резки водяной струей и эрозионной проволокой. В настоящее время высокими темпами развивается резка пространственных изделий.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В данной выпускной квалификационной работе рассмотрены разные режимы для резки медных изделий толщиной 0,5 мм и 0,8 мм. При резке медного листа толщиной 0,5 мм никаких проблем не возникло. При резке медного листа толщиной 0,8 мм в режимах «3. P = 1 кВт, 0 = 25 мм/с, p = 7 атм., газ - воздух»и «4. P = 1 кВт, 0 = 30 мм/с, p = 7 атм., газ - воздух» образцы получались недорезанными. Эту проблему удалось решить в режиме «10. P = 1 кВт, 0 = 25 мм/с, p = 7 атм., газ - воздух, с предварительным нагревом». В данном случае с помощью предварительного нагрева удалось повысить поглощательную способность меди и выполнить установленную задачу.
По результатам экспериментов наименьшая ширина реза получилась в режиме резки P = 1,2 кВт, 0 = 30 мм/с, p = 7 атм., газ - воздух. Наименьшая зона термического термического влияния получилась в режиме P =1,2 кВт, 0 = 30 мм/с, p = 13 атм., газ - кислород. Наименьший размер грата получилась в режиме резки P = 1,2 кВт, 0 = 30 мм/с, p = 7 атм., газ - воздух.



1. Григорянц А. Г. Основы лазерной обработки материалов - М.: Машиностроение, 1989. - 304с.
2. Кондиленко И.И., Коротков П.А., Хижняк А.И. Физика лазеров. - К.: Выща шк. Головное изд-во, 1984. - 232с.
3. Байбородин Ю.В. Основы лазерной техники - 2-е изд., перераб. и доп. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1988. - 383 с.
4. Быков В. П., Силичев О.О. Лазерные резонаторы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 320 с.
5. Справочник по лазерной технике: Пер. с нем. Под ред. проф. А.П.Напартовича. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 544 с.: ил.
6. Газовые лазеры: Пер. с англ. /Под ред. И.Мак-Даниеля и У.Нигена - М.: Мир, 1986. - 552с., ил.
7. Федоров Б. Ф. Лазеры. Основы устройства и применение. - М.: ДОСААФ, 1988.- 190с.
8. Основы лазерной техники: Учеб. Пособие для студентов
приборостроительных спец вузов/ К.И. Крылов, В.Т. Прокопенко, В.А. Тарлыков. - СПб.: Машиностроение, 1990. - 316 с.: ил.
9. Патент №2607502 Российская Федерация. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ И УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОЙРЕЗКИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Авторы: СБЕТТИ Маурицио (IT), БЕРТОЛЬДИ Стефано (IT), КОЛОМБО Даньели (IT), ПРЕВИТАЛИ Барбара (IT), РИВА Джованни (IT), ДАНЕЗИ Маттео (IT), МОЛИНАРИ ТОЗАТТИ Лоренцо (IT), ПАРАЦЦОЛИ Дьего (IT). Дата публикации заявки: 27.05.2015 Бюл. № 15.
10. Патент №2288084 Российская Федерация.
СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Авторы: Исаков Владимир Владимирович (RU), Швецов Анатолий Анатольевич (RU). Опубликовано: 27.11.2006 Бюл. № 33. Патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие
"Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") (RU).
11. Вейко В. П. Опорный конспект лекций по курсу «Физико- технические основы лазерной обработки», Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, 2005 г.
12. Баренблат Г.И., Марин О.Е., Пилипецкий Н.Ф., Упадышев В.А. ЖЭТФ, 5, 1337, 1968.
13. Вейко В.П., Либенсон М.Н., Червяков Г.Г., Яковлев Е.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом, Москва, Физматлит, 2008 г.
14. Аполлонов В.А., Прохорова А.М., Холсис В.Ю., Четкин С.А., Температурное воздействие импульсно -периодического лазерного излучения на поверхность твердого тела, Квантовая электроника, т. 9, 2. 82.
15. Григорянц А. Г., Соколов А. А. Лазерная резка металлов, Москва, «Высшая школа», 1998.
16. Лазерные технологии обработки материалов, Москва, Физматлит, 2009.
17. Молчанов Е. Лазерный раскрой материалов, «Ритм», декабрь 2009.
18. Основы лазерной техники: Учеб. Пособие для студентов приборостроительных спец вузов/ К.И. Крылов, В.Т. Прокопенко, В.А. Тарлыков. - СПб.: Машиностроение, 1990. - 316 с
19. С. А. Астапчик, В. С. Голубев, А. Г. Маклаков Лазерные технологии в машиностроении и металлообработке.
20. Черпаков Б.И., Альперович Т.А. Металлорежущие станки.
21. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник /Н.Н. Рыкалин, А.А. Углов, И.В. Зуев, А.Н. Кокора. - М.: Машиностроение, 2009 - 496 с.
22. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 4. Лазерная обработка неметаллических материалов. А.Г. Григорьянц, А.А. Соколов. - М.: Высш. шк, 2011 - 192 с.
23. Мощные газоразрядные СО2-лазеры и их применение в технологии:Г. А. Абильсиитов; Акад. наук. СССР, Науч.-исслед. центр по технологическим лазерам. - Москва : Наука, 1984. - 106 с. : ил.
24. Иванова О. Лазерная резка металла - прогресс, инновации, производственные решения / О. Иванова // Фотоника. 2013. № 42 (6). С. 028-032.
25. Сварка и резка материалов : учебное пособие для учреждений начального профессионального образования / [М. Д. Банов и др.]. - 5-е изд., стер. - Москва : Академия, 2002. - 400 с.
26. Оборудование и технология лазерной обработки материалов: учебник для профессионально-технических училищ / А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов. - М.: Высшая школа, 1990. - 159 с.
27. Лазерная техника и технология: учебное пособие для студентов технических вузов : в 7 книгах ; под ред. А. Г. Григорьянца. - М.: Высшая школа, 1988. - 127 с.
28. Рыкалин Н. Н. Лазерная обработка материалов [Текст] / Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов, А. Н. Кокора ; [редкол.: Б. С. Балакшин и др.]. - Москва : Машиностроение, 1975. - 296 с.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ