Ачкычларның формалашуы һәм үсеше:
Ачкыч тибы билгеләмәсе: Радиация нурлары 10 ^ 6W / см ^ 2 дән зуррак булганда, материал өслеге эри һәм лазер ярдәмендә парга әйләнә. Парлану тизлеге җитәрлек зур булганда, барлыкка килгән парны эшкәртү басымы сыек металлның өслек киеренкелеген һәм сыек тарту көчен җиңәр өчен җитә, шуның белән кайбер сыек металлны күчерә, дулкынлану зонасында эретелгән бассейнның батуы һәм кечкенә чокырлар барлыкка килүенә китерә. ; Яктылык нуры кечкенә чокыр төбендә турыдан-туры эшли, металлның тагын да эрүенә һәм газлашуына китерә. Pressureгары басымлы пар чокыр төбендәге сыек металлны эретелгән бассейн перифериясенә таба агылырга мәҗбүр итә, кечкенә тишекне тагын да тирәнәйтә. Бу процесс дәвам итә, ахыр чиктә сыек металлдагы тишек кебек ачкыч тишеге. Кечкенә тишектә лазер нуры тудырган металл пар пар басымы тигезлеккә җиткәч, сыек металлның өслеге киеренкелеге һәм тарту көче белән, кечкенә тишек инде тирәнәя алмый һәм тирән тотрыклы кечкенә тишек барлыкка китерә, ул "кечкенә тишек эффекты" дип атала. .
Лазер нуры эш кисәгенә караганда хәрәкәт иткәндә, кечкенә тишек бераз артка кәкре алгы һәм артта ачыктан-ачык омтылган өчпочмакны күрсәтә. Кечкенә тишекнең алгы ягы - югары температура һәм югары пар басымы булган лазерның эш мәйданы, арткы кыры буенча температура чагыштырмача түбән һәм пар басымы кечкенә. Бу басым һәм температура аермасы астында эретелгән сыеклык кечкенә тишек тирәсендә алгы очыннан арткы очка агып тора, кечкенә тишекнең арткы очында вортекс барлыкка китерә һәм ахыр чиктә арткы кырда ныклана. Лазер симуляциясе һәм эретеп ябыштыру аша алынган ачкычның динамик торышы югарыдагы рәсемдә күрсәтелгән, кечкенә тишекләрнең морфологиясе һәм төрле тизлектә сәяхәт вакытында әйләнә-тирә эретелгән сыеклык агымы.
Кечкенә тишекләр булганлыктан, лазер нуры энергиясе материалның эчке өлешенә үтеп керә, бу тирән һәм тар эретеп ябыштыручы. Лазерның тирән үтеп керү эретеп ябыштыручы типик морфологиясе югарыдагы рәсемдә күрсәтелгән. Эретеп ябыштыручы тирәнлекнең тирәнлеге ачкыч тишегенең тирәнлегенә якын (төгәл итеп әйткәндә, металлографик катлам ачкыч тишегеннән 60-100ум тирәнрәк, бер сыек катлам). Лазер энергия тыгызлыгы никадәр югары булса, кечкенә тишек тирәнрәк, эретеп ябышу тирәнлеге зуррак. Powerгары көчле лазер белән эретеп ябыштыруда, эретеп ябыштыруның максималь тирәнлеге 12: 1гә җитә ала.
Absorзләштерү анализылазер энергиясеачкыч белән
Кечкенә тишекләр һәм плазма барлыкка килгәнче, лазерның энергиясе, нигездә, җылылык үткәрү аша эш өлешенең эчке өлешенә җибәрелә. Эретеп ябыштыру процессы үткәргеч эретеп ябыштыруга керә (үтеп керү тирәнлеге 0,5 ммнан да азрак), һәм лазерның материалның үзләштерү тизлеге 25-45% арасында. Ачкыч тишеге барлыкка килгәч, лазерның энергиясе, нигездә, тишек эффекты аша эш кисәгенең эчке өлешенә сеңә, һәм эретеп ябыштыру процессы тирән үтеп керү эретеп ябыштырыла (үтеп керү тирәнлеге 0,5 ммнан артык), үзләштерү тизлеге җитә ала 60-90% тан артык.
Ачкыч эффекты лазер белән эретеп ябыштыру, кисү, бораулау кебек эшкәртү вакытында лазерның үзләштерүен көчәйтүдә бик мөһим роль уйный. Ачкыч тишегенә кергән лазер нуры тишек стенасыннан берничә чагылыш аша тулысынча диярлек үзләштерелә.
Гомумән алганда, ачкыч эчендәге лазерның энергия үзләштерү механизмы ике процессны үз эченә ала: кире үзләштерү һәм Фреснель үзләштерү.
Ачкыч эчендәге басым балансы
Лазер тирән үтеп керү эретеп ябыштыру вакытында материал каты парлану кичерә, һәм югары температуралы пар аркасында ясалган киңәйтү басымы сыек металлны куып чыгара, кечкенә тишекләр барлыкка китерә. Материалның пар басымы һәм абляция басымы (парлану реакциясе көче яки кире кайтару басымы дип тә атала) өстәп, шулай ук өслек киеренкелеге, тарту аркасында килеп чыккан сыек статик басым, һәм эчендә эретелгән материал агымы аркасында барлыкка килгән сыек динамик басым бар. кечкенә тишек. Бу басымнар арасында пар басымы гына кечкенә тишекнең ачылуын саклый, калган өч көч кечкенә тишекне ябарга тырыша. Эретеп ябыштыру процессында ачкыч тибының тотрыклылыгын саклап калу өчен, пар басымы башка каршылыкны җиңәр өчен һәм тигезлеккә ирешү өчен, ачкычның озак вакытлы тотрыклылыгын саклап калу өчен җитәрлек булырга тиеш. Гадилек өчен, гадәттә, ачкыч диварында эшләүче көчләр, нигездә, абляция басымы (металл парларның кире басымы) һәм өслек киеренкелеге дип санала.
Ачкычның тотрыксызлыгы
Фон: Лазер материаллар өстендә эш итә, күп күләмдә металлның парга әйләнүенә китерә. Чистарту басымы эретелгән бассейнга басым ясый, ачкычлар һәм плазма барлыкка китерә, нәтиҗәдә эретү тирәнлеге арта. Күчү процессында лазер ачкыч тишегенең алгы диварына бәрелә, һәм лазерның материал белән контакт торышы материалның каты парга әйләнүенә китерәчәк. Шул ук вакытта, ачкыч тишеге масса югалуга дучар булачак, һәм парга әйләнү сыек металлга басым ясаячак, ачкычның эчке стенасы аска таба үзгәрә һәм ачкыч тишеге төбенә таба хәрәкәт итә. эретелгән бассейн артында. Сыек эретелгән бассейнның алгы дивардан арткы стенага үзгәрүе аркасында, ачкыч эчендәге күләм гел үзгәреп тора, ачкыч тишегенең эчке басымы шулай ук үзгәрә, бу плазма күләменең үзгәрүенә китерә. . Плазма күләменең үзгәрүе лазер энергиясен саклау, сындыру һәм үзләштерү үзгәрүенә китерә, нәтиҗәдә лазер энергиясенең материаль өслегенә үзгәрүенә китерә. Бөтен процесс динамик һәм периодик, ахыр чиктә пыяла формасындагы һәм дулкынлы металл үтеп керүгә китерә, һәм тигез тигез үтеп керү эретеп ябыштыручы юк, aboveгарыдагы рәсем эретеп ябыштыру үзәгенең кисемтә күренеше, параллель озын кисү белән алынган. эретеп ябыштыручы үзәге, шулай ук ачкыч тирәнлегенең үзгәрүен реаль вакытта үлчәүIPGДәлил буларак.
Ачкычның тотрыклылыгын яхшырту
Лазер тирән үтеп керү эретеп ябыштыру вакытында кечкенә тишекнең тотрыклылыгы тишек эчендәге төрле басымның динамик балансы белән генә тәэмин ителә ала. Ләкин, лазер энергиясен тишек стенасы белән үзләштерү һәм материалларның парга әйләнүе, кечкенә тишектән тыш металл парның чыгарылуы, кечкенә тишекнең һәм эретелгән бассейнның алга таба хәрәкәте - бик көчле һәм тиз процесс. Аерым процесс шартларында, эретеп ябыштыру процессының кайбер мизгелләрендә, кечкенә тишекнең тотрыклылыгы җирле өлкәләрдә бозылырга мөмкин, бу эретеп ябыштыру җитешсезлекләренә китерә. Иң типик һәм киң таралганнары - кечкенә күзәнәк тибындагы порозитик җитешсезлекләр һәм ачкыч тишекләренең җимерелүе аркасында таралу;
Алайса, ачкычны ничек тотрыклыландырырга?
Ачкыч сыеклыкның үзгәрүчәнлеге чагыштырмача катлаулы һәм бик күп факторларны үз эченә ала (температура кыры, агым кыры, көч кыры, оптоэлектроника физикасы), аларны ике категориягә гомумиләштереп була: өслек киеренкелеге һәм металл пар парлары басымы арасындагы бәйләнеш; Металл парларның кире басымы ачкыч тишекләрен барлыкка китерүдә турыдан-туры эш итә, бу ачкычларның тирәнлеге һәм күләме белән тыгыз бәйләнгән. Шул ук вакытта, эретеп ябыштыру процессында металл парның өскә күтәрелүче бердәнбер матдәсе буларак, ул чәчелү барлыкка килү белән дә тыгыз бәйле; Tensionир өсте киеренкелеге эретелгән бассейн агымына тәэсир итә;
Шуңа күрә тотрыклы лазер белән эретеп ябыштыру процессы эретелгән бассейнда өслек киеренкелегенең тарату градиентын саклауга бәйле, артык зур үзгәрүләрсез. Faceир өслегенең киеренкелеге температураның бүленеше, температураның бүленеше җылылык чыганагы белән бәйле. Шуңа күрә, композит җылылык чыганагы һәм селкенү эретеп ябыштыру - тотрыклы эретеп ябыштыру процессы өчен потенциаль техник юнәлеш.
Металл пар һәм ачкыч тишеге күләме плазма эффектына һәм ачкыч ачкычының зурлыгына игътибар итергә тиеш. Ачылу никадәр зуррак булса, ачкыч тишеге зуррак, эретү бассейнының аскы ноктасында зур булмаган үзгәрүләр, алар гомуми ачкыч күләменә һәм эчке басым үзгәрүенә чагыштырмача кечкенә йогынты ясыйлар; Шулай итеп көйләнә торган боҗра режимы лазеры (еллык урын), лазер дуга рекомбинациясе, ешлык модуляциясе һ.б. - киңәйтелергә мөмкин юнәлешләр.
Пост вакыты: 01-2023 декабрь
