Лазер гагнуурыг тасралтгүй эсвэл импульсийн лазер үүсгүүрээр гүйцэтгэж болно. Лазер гагнуурын зарчмыг дулаан дамжуулалтын гагнуур болон лазерын гүн хайлуулах гагнуур гэж хувааж болно. Чадлын нягтрал 104~105 Вт/см2-оос бага байвал дулаан дамжуулалтын гагнуур бөгөөд энэ үед хайлах гүн, гагнуурын хурд удаан байна; Чадлын нягтрал 105~107 Вт/см2-оос их байвал металлын гадаргуу нь дулааны нөлөөн дор "түлхүүрийн нүх" болж хонхойж, гүн хайлуулах гагнуур үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хурдан гагнуурын хурд, гүн-өргөний харьцааны том шинж чанартай байдаг.
Өнөөдөр бид лазерын гүн хайлуулах гагнуурын чанарт нөлөөлдөг гол хүчин зүйлсийн талаарх мэдлэгийг голчлон авч үзэх болно.
1. Лазерын хүч
Лазерын гүн хайлуулах гагнуурын үед лазерын хүч нь нэвтрэлтийн гүн болон гагнуурын хурдыг хоёуланг нь хянадаг. Гагнуурын гүн нь цацрагийн хүчний нягтралтай шууд хамааралтай бөгөөд тусах цацрагийн хүч болон цацрагийн фокусын цэгийн функц юм. Ерөнхийдөө тодорхой диаметртэй лазерын цацрагийн хувьд нэвтрэлтийн гүн нь цацрагийн хүч нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг.
2. Төвлөрсөн цэг
Цацрагийн цэгийн хэмжээ нь лазер гагнуурын хамгийн чухал хувьсагчдын нэг юм, учир нь энэ нь чадлын нягтралыг тодорхойлдог. Гэхдээ үүнийг хэмжих нь өндөр чадлын лазерын хувьд бэрхшээлтэй байдаг ч шууд бус хэмжилтийн олон арга байдаг.
Цацрагийн фокусын дифракцийн хязгаарын цэгийн хэмжээг дифракцийн онолын дагуу тооцоолж болох боловч фокусын тусгал муу байгаагаас шалтгаалан бодит цэгийн хэмжээ нь тооцоолсон утгаас их байна. Хамгийн энгийн хэмжилтийн арга бол изо-температурын профайлын арга бөгөөд зузаан цаасыг шатааж, полипропилен хавтангаар нэвтэлсний дараа фокусын цэгийн диаметр болон цооролтыг хэмждэг. Энэ арга нь хэмжилтийн дадлагаар дамжуулан лазерын чадлын хэмжээ болон цацрагийн үйлчлэх хугацааг эзэмшдэг.
3. Хамгаалалтын хий
Лазер гагнуурын процесст хайлсан цөөрмийг хамгаалахын тулд хамгаалалтын хий (гелий, аргон, азот) ашигладаг бөгөөд энэ нь ажлын хэсгийг гагнуурын процесст исэлдэхээс сэргийлдэг. Хамгаалалтын хий ашиглах хоёр дахь шалтгаан нь фокусын линзийг металл уураар бохирдох, шингэн дуслаар цацагдахаас хамгаалах явдал юм. Ялангуяа өндөр хүчин чадалтай лазер гагнуурын үед ялгаруулалт маш хүчтэй болдог тул линзийг хамгаалах шаардлагатай байдаг. Хамгаалалтын хийн гурав дахь нөлөө нь өндөр хүчин чадалтай лазер гагнуураар үүссэн плазмын хамгаалалтыг тараахад маш үр дүнтэй байдаг. Металл уур нь лазер туяаг шингээж, плазмын үүл болж ионждог. Металл уурын эргэн тойрон дахь хамгаалалтын хий нь дулааны улмаас ионждог. Хэрэв хэт их плазм байвал лазер туяаг плазм ямар нэгэн байдлаар хэрэглэдэг. Хоёр дахь энерги болох плазм нь ажлын гадаргуу дээр байдаг бөгөөд энэ нь гагнуурын гүнийг гүехэн, гагнуурын цөөрмийн гадаргууг өргөн болгодог.
Зөв хамгаалалтын хий хэрхэн сонгох вэ?
4. Шингээлтийн хурд
Материалын лазер шингээлт нь шингээлтийн хурд, ойлт, дулаан дамжуулалт, хайлах температур, ууршилтын температур зэрэг материалын зарим чухал шинж чанараас хамаардаг. Бүх хүчин зүйлсийн дотроос хамгийн чухал нь шингээлтийн хурд юм.
Лазер туяанд материалын шингээлтийн хурдад хоёр хүчин зүйл нөлөөлдөг. Эхнийх нь материалын эсэргүүцлийн коэффициент юм. Материалын шингээлтийн хурд нь эсэргүүцлийн коэффициентийн квадрат язгууртай пропорциональ бөгөөд эсэргүүцлийн коэффициент нь температураас хамаарч өөрчлөгддөг болохыг тогтоожээ. Хоёрдугаарт, материалын гадаргуугийн төлөв байдал (эсвэл өнгөлгөө) нь цацрагийн шингээлтийн хурдад чухал нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ нь гагнуурын үр дүнд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг.
5. Гагнуурын хурд
Гагнуурын хурд нь нэвтрэлтийн гүнд ихээхэн нөлөөлдөг. Хурдыг нэмэгдүүлэх нь нэвтрэлтийн гүнийг гүехэн болгоно, гэхдээ хэт бага байх нь материал хэт их хайлж, ажлын хэсгийг гагнахад хүргэдэг. Тиймээс тодорхой материалд тодорхой лазерын хүч, тодорхой зузаантай тохирох гагнуурын хурдны хязгаар байдаг бөгөөд харгалзах хурдны утгаар хамгийн их нэвтрэлтийн гүнийг авч болно.
6. Фокусын линзний фокусын урт
Гагнуурын бууны толгойд фокусын линз суурилуулдаг бөгөөд ерөнхийдөө 63~254мм (диаметр 2.5 "~10") фокусын уртыг сонгоно. Фокусын цэгийн хэмжээ нь фокусын урттай пропорциональ бөгөөд фокусын урт богино байх тусам цэг бага байна. Гэсэн хэдий ч фокусын урт нь фокусын гүнд нөлөөлдөг, өөрөөр хэлбэл фокусын гүн нь фокусын урттай синхроноор нэмэгддэг тул богино фокусын урт нь чадлын нягтралыг сайжруулж болох боловч фокусын гүн бага тул линз болон ажлын хэсгийн хоорондох зайг нарийн хадгалах шаардлагатай бөгөөд нэвтрэлтийн гүн тийм ч их биш юм. Гагнуурын үед цацралт болон лазер горимын нөлөөллөөс шалтгаалан бодит гагнуурт ашиглагддаг хамгийн богино фокусын гүн нь ихэвчлэн 126мм (диаметр 5") байдаг. Оёдол том эсвэл толбоны хэмжээг нэмэгдүүлэх замаар гагнуурыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай үед 254мм (диаметр 10") фокусын урттай линзийг сонгож болно. Энэ тохиолдолд гүн нэвтрэлтийн нүхний эффектийг бий болгохын тулд лазерын гаралтын өндөр чадал (чадлын нягтрал) шаардлагатай.
Гар лазер гагнуурын машины үнэ болон тохиргооны талаар дэлгэрэнгүй асуултууд
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 9-р сарын 27