Промышленные лазеры

Лазеры нашли широкое применение. В частности, они используются в промышленности для различных видов обработки материалов: металлов, бетона, стекла, тканей, кожи и т.п.

Лазерные технологические процессы можно условно разделить на два вида. Первый из них использует возможности чрезвычайно тонкой фокусировки лазерного луча и точного дозирования энергии как в импульсном, так и в непрерывном режимах. В таких процессах используют маломощные лазеры: газовые лазеры, лазеры на кристаллах иттрий-алюминиевого граната с примесью неодима. С помощью последних были разработаны технологии сверления тонких отверстий (диаметром 1-10 мкм и глубиной до 10…100 мкм в рубиновых и алмазных камнях для часовой промышленности и изготовления фильтров для протяжки тонкой проволоки). Основная область применения маломощных импульсных лазеров связана с резкой и сваркой миниатюрных деталей в микроэлектронике.

Второй вид лазерной технологии основан на применении лазеров с большой и средней мощностью от 1 кВт и выше. Мощные лазеры используют в таких энергоемких технологических процессах, как сварка и резка толстых стальных листов, поверхностная закалка, наплавление и легирование крупногабаритных деталей, очистка зданий от поверхностных загрязнений, резка мрамора, гранита, раскрой тканей и других материалов.

Мощная лазерная технология нашла применение в машиностроении, автомобильной промышленности, промышленности строительных материалов.

Она позволяет повысить не только качество обработки материалов, но и улучшить технико-экономические показатели производственных процессов. Так скорость сварки стальных листов толщиной 14 мкм достигает 100 м/час при расходе электроэнергии 10 кВтּч.

Лазеры на основе СО₂ имеют мощность от 10 Вт до 45 кВт при КПД приблизительно равном 10%.

САМОЕ ВАЖИОЕ

1 Электрическая энергия в электрических паяльниках, пе­чах сопротивления, дуговых и индукционных печах преоб­разуется в тепловую, а в лампах накаливания, люмине­сцентных лампах, светотехнических установках—в свето­вую энергию.

2 В электрохимическом производстве с помощью электро­лиза и электрогальваники преобразуют электрическую энер­гию в химическую.

Темы докладов и рефератов

1 Установки резистивного электронагрева.

2 Электросварка.

3 Лазерные и электронно-лучевые установки для переплава металла.

4 Использование электроэнергии в электрохимическом произ­водстве.

5 Защита окружающей среды от пыли с помощью электри­ческих полей.

6 Лампы накаливания, газоразрядные лампы и другие источ­ники света в твоей профессии.

Вопросы

1Объясните назначение и принцип действия установок резисторного элек­тронагрева.

2 Каков принцип действия установок электродугового нагрева и для каких I целей их применяют?

3 Что называют сваркой? Объясните принцип действия дуговой сварки; контактной сварки.

4 Как работают лазерные и электронно-лучевые установки переплава металлов?

5 Как используется электрическая энергия в электрохимическом произ­водстве? В чем состоит сущность электролиза?

6 Поясните способы защиты окружающей среды от пыли с помощью электрических полей.

7 Чем отличаются лампы накаливания от газоразрядных ламп?