Рассмотрение методов лазерной размерной обработки хрупких неметаллических материалов. Описание экспериментального оборудования: лазерного технологического комплекса и инструментального микроскопа БМИ-1Ц. Изучение процесса управляемого термораскалывания.
Аннотация к работе
1. Методы лазерной размерной обработки хрупких неметаллических материалов 2. Описание экспериментального оборудования 2.1 Лазерный технологический комплекс 2.2 Инструментальный микроскоп БМИ-1Ц 3. Лабораторная работа Исследование процесса управляемого лазерного термораскалывания силикатных стекол 3.1 Теоретические сведения 3.2 Практические задания 3.3 Требования к оформлению отчета Заключение Список использованной литературы Введение Стекло - один из наиболее распространенных материалов, широко используемых практически во всех областях человеческой деятельности. Поэтому стекло выпускается в крупных промышленных масштабах и его изготовлению, обработке и применению уделяется огромное внимание [1]. Методы лазерной размерной обработки хрупких неметаллических материалов Важным направлением применения лазеров в технологических целях являются процессы разделения неметаллических материалов. В курсе лекций В.С. Кондратенко [3, с. 4] приведена более полная классификация, в соответствии с которой выделены следующие методы обработки стекла и других хрупких неметаллических материалов: - лазерная резка испарением материала по линии реза; - газолазерная резка с подачей струи сжатого газа (как правило, воздуха) для выдувания расплавленного материала; - газолазерная резка с инициированием термической реакции посредством активного газа; - скрайбирование; - сквозное лазерное термораскалывание; - управляемое лазерное термораскалывание (УЛТ). Таблица 1.1 - Характерные режимы различных методов лазерной размерной резки стекла Метод лазерной размерной резки Мощность лазерного излучения, Вт Скорость резки, мм/с Толщина стекла, мм Удельная энергоемкость, Дж/мм2 Лазерная 200 0,42 3,5 143 Газолазерная 200 6,35 1,57 20,1 Скрайбирование 50 58 6 0,144 Сквозное термораскалывание 9 5,1 1,6 1,1 Управляемое термораскалывание 25 39 3 0,21 Указанные недостатки не свойственны методу лазерного сквозного термораскалывания [1]. К основным преимуществам УЛТ относятся высокая точность и безотходность разделения, а также высокая скорость обработки. В них содержится утверждение о том, что на поверхности керамики при действии сфокусированного излучения YAG-лазера формируется система микротрещин, которые получают дальнейшее развитие, обусловленное термонапряжениями, индуцированными расфокусированным пучком излучения CO2-лазера.