Лазер — гэта прамень канцэнтраванай светлавой энергіі, які генеруецца на пэўнай даўжыні хвалі. У прыродзе святло існуе ў шырокім спектры даўжынь хваль, ад вельмі кароткіх (рэнтгенаўскія і гама-прамяні) да вельмі доўгіх (радыёхвалі). Людзі бачаць толькі бачнае або «белае святло» даўжыні хваль ад 430 да 690 нанаметраў (нм). Лазерны прамень — гэта ўзмоцненая канцэнтрацыя светлавой энергіі на пэўнай даўжыні хвалі. Гэта кагерэнтнае святло, якое дазваляе факусавацца на вузкай кропцы і вузкім прамені на вялікіх адлегласцях. Слова «лазер» — гэта абрэвіятура, якая расшыфроўваецца як «узмацненне святла шляхам вымушанага выпраменьвання выпраменьвання».
Прынцып працы лазернага зваршчыка
Лазерны прамень генеруецца ўнутры крышталя рубіна. Крышталь рубіна складаецца з аксіду алюмінію з хромам, распыленым па ўсім ім. Утварае каля 1/2000 крышталя, гэта менш натуральны рубін. Сярэбраныя люстэркі ўстаўлены ўнутры з абодвух бакоў крышталя. На адным баку люстэрка ёсць маленькая адтуліна, праз якую выходзіць прамень.
Вакол рубінавага крышталя, запоўненага інэртным газам ксенонам, размешчана імпульсная трубка. Успышка спецыяльна распрацавана такім чынам, каб частата ўспышак складала каля тысячы ўспышак у секунду.
Электрычная энергія пераўтвараецца ў светлавую энергію, для гэтага выкарыстоўваецца імпульсная лямпа.
Кандэнсатар прызначаны для назапашвання электрычнай энергіі і падачы высокага напружання на імпульсную лямпу для належнага выканання.
Электрычная энергія, якая вылучаецца кандэнсатарам і ксенонам, пераўтварае высокую энергію ў белае мігаценне з частатой 1/1000 у секунду.
Атамы хрому ў крышталях рубінаў узбуджаюцца і пераўтвараюцца ў высокую энергію. З-за выпрацоўкі цяпла частка гэтай энергіі губляецца. Але частка светлавой энергіі адлюстроўваецца ад люстэрка да люстэрка, і зноў атамы хрому ўзбуджаюцца, пакуль не страцяць сваю лішнюю энергію, адначасова ўтвараючы вузкі прамень кагерэнтнага святла. Ён выходзіць праз малюсенькую адтуліну ў адным канцы люстэрка крышталя.
Гэты вузкі прамень факусуецца аптычнай факусуючай лінзай, каб стварыць невялікі інтэнсіўны лазерны прамень на апрацоўванай дэталі.
Лазерныя прамяні змяняюцца пры ўзаемадзеянні з матэрыялам
Паглынанне лазернай энергіі матэрыялам залежыць ад шэрагу фактараў, такіх як даўжыня хвалі, таўшчыня матэрыялу, крышталічная структура, дабаўкі ў матэрыяле, малекулярная структура і іншыя. Працэс выкарыстоўвае перавагі гэтых уласцівасцей матэрыялу і лазера для стварэння сувязі паміж двума пластыкавымі матэрыяламі — адным, які прапускае лазерную энергію, і другім, які яе паглынае.
Калі лазерны прамень трапляе ў любы матэрыял, напрыклад, пластык, ён альбо прапускаецца, альбо адбіваецца, альбо паглынаецца ў залежнасці ад даўжыні хвалі і складу матэрыялу, з якім ён сутыкаецца. Большасць матэрыялаў праяўляюць пэўную ступень усіх трох эфектаў, але ў розных прапорцыях. Матэрыял можа быць аптычна празрыстым для святла ў бачным спектры і вельмі добра паглынаць інфрачырвоны лазер, альбо быць непразрыстым для нашых вачэй, але празрыстым для інфрачырвонага лазера.
Механіка лазернай зваркі
Лазерная зварка — гэта працэс, пры якім зліццё матэрыялаў адбываецца з дапамогай цяпла, атрыманага ў выніку ўздзеяння канцэнтраванага кагерэнтнага светлавога прамяня на паверхні, якія трэба злучыць.
Гэта дасягаецца праз наступныя этапы:
1. Узаемадзеянне лазернага прамяня з матэрыялам апрацоўванай дэталі.
2. Цеплаправоднасць і павышэнне тэмпературы.
3. Плаўленне, выпарэнне і злучэнне: пры выкарыстанні лазернага прамяня для зваркі электрамагнітнае выпраменьванне ўздзейнічае на паверхню асноўнага металу з такой канцэнтрацыяй энергіі, што тэмпература паверхні расплавляецца, і ўтвараюцца расплавы металу пад ёй.
