82177

Физические процессы на поверхности твердых тел при лазерном воздействии

Курсовая

Физика

Создание лазеров совершило революцию в науке и технике. Но наиболее массовой областью использования лазерной техники является в настоящее время лазерная обработка материалов в основе которой лежит в большинстве случаев тепловое воздействие лазерного излучения.

Русский

2015-02-26

1.11 MB

25 чел.

Аннотация

 

Курсовая работа содержит 31 страниц, в том числе 27 рисунков, 2 таблицу, 8 источников.

В данной курсовой работе были рассмотрены общие сведения о физических процессах на поверхности твердых тел при лазерном воздействии такие как:плавление, испарение и взаимодействие паровой струи с окружающей средой. Также было изучены некоторые виды лазерной термообработки металлических поверхностей, приводящих их упрочнению:закалка, аморфизация. И рассмотрена одна из примеров размерной обработки материалов: сверление.

 

Содержание:

Введение 4

1. Физические процессы на поверхности твердых тел при лазерном воздействии 5

1.1 Плавление 5

1.2 Испарение 6

1.3 Взаимодействие паровой струи с окружающей средой. 8

2. Лазерная термообработка металлических поверхностей 11

2.1 Закалка 13

2.2 Аморфизация 16

3. Сверление лучом импульсно-периодического лазера 20

4. Лазерная нетермическая обработка лазера 25

4.1 Генерация ударной волны в среде 28

4.2 Использование воды при лазерном наклепе 29

5. Примеры поверхностной лазерной обработки 31

Заключение 37

Список использованной литературы 38

 

Введение

Создание лазеров — совершило революцию в науке и технике. За два десятилетия после их возникновения формировались новые фундаментальные и прикладные направления физической оптики — оптическая квантовая электроника и нелинейная оптика. Лазеры нашли применение в самых различных областях — от коррекции зрения до управления транспортными средствами, от космических полётов до термоядерного синтеза. Лазер стал одним из самых значимых изобретений XX века. Но наиболее массовой областью использования лазерной техники является в настоящее время лазерная обработка материалов, в основе которой лежит в большинстве случаев тепловое воздействие лазерного излучения.

  1.  Физические процессы на поверхности твердых тел
    при лазерном воздействии

Рассмотрим процессы на поверхности твердых тел, важные для лазерной обработки материалов, при различной интенсивности излучения.
При низкой интенсивности будет происходить лишь нагрев поверхности,
при более высокой – плавление материала (рисунок 1); если плотность мощности станет еще выше — начнется испарение материала (удаление материала). Процессы нагревания поверхности весьма
просты, если не учитывать изменение коэффициента поглощения с температурой. Учет последнего представляет скорее математический интерес. Эти вопросы подробно будут обсуждены в разделе 2.1 при рассмотрении лазерной закалки материалов. Более разнообразны физические процессы при плавлении материала.

Рисунок 1 – Диаграмма процессов при различных видах воздействия луча лазера на поверхность.

1.1 Плавление

Одним из распространенных процессов является конвекция под действием гравитационных сил в жидкости, нагреваемой снизу
(конвекция Бенара). Поскольку нагревание образца лазерным лучом
обычно происходит сверху, такого движения здесь не возникает. Как
было теоретически доказано в конвекции Бенара в слое жидкости может приводить также (в отсутствие силы тяжести) зависимость
поверхностного натяжения от температуры. Причем при этом неважен
знак градиента температуры, т. е. конвекция возникает и при нагреве
сверху. Эффекты, связанные с движением жидкости вблизи поверхности раздела и вызванные зависимостью поверхностного натяжения от температуры или концентрации примесей, носят название эффектов Марангони. Термокапиллярная конвекция в тонком слое жидкости при наличии продольного градиента температуры была просчитана и экспериментально проверенны.

На основе уравнений Навье—Стокса и уравнения теплопроводности показано, что в слое жидкости, нагреваемой сверху, помимо обычных гравитационно-капиллярных волн


существует еще один тип незатухающих поверхностных волн с зако-
ном дисперсии звукового типа, где (термокапилляр-
ные волны). Максимальный инкремент достигается при резонансе
т. е. где  - коэффициент поверх-
ностного натяжения; q — интенсивность излучения, поглощаемого по-
верхностью. Значение  дается выражением: .

При  для стали . Таким образом, инкремент этой неустойчивости достаточно велик, и ее можно на-
блюдать при расплавлении образца излучением лазера с длительностью
импульса несколько миллисекунд. Помимо этого, такая неустойчивость приводит к перемешиванию жидкости, что важно для лазерного легирования.
Практическое значение этого явления недостаточно ясно вследствие
неизученности ее нелинейной стадии.

Эффект Марангони может проявиться при учете ограниченности пучка.
В этом случае движение носит крупномасштабный характер, порядка
размера светового пятна на мишени.

1.2 Испарение

Испарение вещества под действием сфокусированного луча использу-
ется во многих технологических операциях — сверлении, резке.
В силу того что давление паров материала является быстро растущей
функцией температуры поверхности, появление испарения происходит
также очень быстро. В связи с этим говорят о пороге возникновения
испарения материала. Если образец нагревают достаточно медленно, так
что время нагрева то температуру поверхности мишени можно
считать функцией интенсивности

Порог испарения находят из условия, что поверхность нагревается до температуры кипения:

Еслито вся энергия лазерного луча тратится на испарение материала. Реализуется так называемая волна испарения.

Вследствие выноса массы уровень вещества под лучом понижается. Скорость этого понижения (скорость волны испарения) легко найти из закона сохранения энергии и массы:

где  — энтальпия единицы массы вещества при температуре кипения
(энтальпия испарения). Вообще говоря, такая формула справедлива
для широкого пучка, когда не важно вытекание жидкости в боковом
направлении. В данном параграфе мы рассмотрим два аспекта процесса испарения: устойчивость волны испарения и взаимодействие
струи пара с окружающей средой. Последнее будет в дальнейшем использовано при рассмотрении плазменных явлений вблизи поверхности.

Неустойчивость испарения мишени. Ввиду неясности роли этих
явлений в процессах, определяющих тот или иной вид лазерной технологии, описание неустойчивостей приведем кратко.

Неустойчивости волн испарения можно разбить на два класса: неустойчивости в потоке пара, уходящего от поверхности (здесь не важны возмущения температуры поверхности) и неустойчивости, обусловленные чисто тепловыми возмущениями на поверхности образца. Имеется и промежуточный случай. Неустойчивость в потоке пара связана с развитием вихревых газодинамических возмущений; она аналогична неустойчивости волны горения, изученной Л. Д. Ландау. Если скорость пара  близка к скорости звука, то инкремент выражается следующим образом:

Поскольку    то  При   (). Таким образом, эта неустойчивость может развиться за короткое время. Если интенсивность велика, так что  неустойчивость переходит в тепловую неустойчивость. Максимальный инкремент тепловой неустойчивости достигается при  и равен: . Здесь   энергия испарения в расчете на одну частицу;  - коэффициент поглощения излучения в объеме вещества;  - коэффициент температуропроводности жидкости. Эта неустойчивость имеет наглядную интерпретацию, Она связана с тем, что при  максимум температуры находится в глубине тела под облучаемой поверхностью. Если возмущение поверхности представляет собой углубление, то температура в этом месте возрастает, так как этот участок попадает в более нагретую зону. Вследствие роста температуры скорость испарения возрастает, углубление увеличивается, этот участок еще больше нагревается.

Рисунок 2- Фотография пятна, возникшего на алюминиевой фольге с обратной стороны при облучении  лазером в вакууме.

1.3 Взаимодействие паровой струи с окружающей средой.

Как мы видели в предыдущем разделе, если  то вся энергия луча тратится на испарение материала, В материале в месте падения луча распространяется волна испарения, скорость которой легко находится, так как известен расход массы . Зная расход, легко вычислить скорость понижения уровня материала , так как плотность его известна. Что касается скорости отходящих паров, то ее определить сложнее, так как, вообще говоря, неизвестна плотность паров мишени, которая зависит от давления газа, в атмосфере которого находится мишень  и интенсивности поглощаемого света. Ясно, что при  когда , пары отлетают от мишени с малой дозвуковой скоростью (pj - давление паров
вблизи мишени). При этом плотность паров вблизи мишени будет определяться тем фактом, что

Здесь полагалось, что температура газа у поверхности близка к температуре кипения . Зная , можно из закона сохранения массы и энергии  определить скорость  вблизи мишени:

При удалении от мишени  изменяются. Речь об этом пойдет ниже, а сейчас продолжим обсуждение поведения граничных значений газодинамических функций. С ростом q  растет и при  достигнет местной скорости звука , где

Понятно, что при дальнейшем увеличении q скорость газа возрастать уже не будет (при ), так как средняя скорость отлетающих от поверхности атомов не может быть больше тепловой. Закон сохранения
потока массы при  удовлетворяется за счет возрастания плотности пара вблизи мишени:

Чтобы найти температуру поверхности, необходимо пересчитать газодинамические значения  на соответствующие значения в кнудсеновском слое на поверхности. Для сверхзвукового течения формулы для пересчета имеют следующий вид:

где  - давление насыщенного пара материала мишени. Реально при изменении   меняются более плавно. На рис. 3 представлены , а также  и число Маха (М) для алюминиевой мишени. Видно, что при = 4 МВт/см2 течение вблизи мишени становится сверхзвуковым, это значение хорошо согласуется с теорией. Итак, при  течение паров дозвуковое, а при  -
сверхзвуковое.

Рисунок 3 – Диаграмма характеристик процесса испарения алюминия в воздухе

На рис. 4 показана конфигурация дозвукового потока. Если оценить
число Рейнольдса Re по размеру фокального пятна, то Re - 20004000, таким образом, течение в дозвуковой струе - турбулентное. Известно, что длина однородного центрального ядра потока L приблизительно в 9 раз превышает радиус светового пятна гл. Толщина турбулентной зоны смешения определяется турбулентной кинематической вязкостью : . В области развитой турбулентности, когда турбулентные слои смыкаются, скорость и температура уменьшаются пропорционально .

Рисунок 4 – Процесс испарения мишени в воздухе при дозвуковом течении паров

Конфигурация сверхзвукового потока показана на рис. 5. Основной
характеристикой такого течения является положение границы фронта ударной волны (диска Маха)

За фронтом ударной волны давление возрастает, а затем медленно спадает до ра. В сверхзвуковой струе плотность падает существенно:

а скорость практически не изменяется:

Рисунок 5 – Процесс испарения мишени в воздухе при сверхзвуковом течении паров

Представляет интерес значение плотности за фронтом ударной волны, где течение дозвуковое:

Отсюда видно, что плотность за фронтом ударной волны слабо отличается от плотности вблизи мишени в случае дозвукового течения.

Следует отметить, что при воздействии лазерного излучения на мишень, находящуюся в базовой среде, описанные выше закономерности подтверждаются экспериментально с хорошей точностью. При облучении графитовой мишени наблюдался диск Маха; экспериментально показано, что

В заключение приведем теплофизические константы ряда металлов (табл. 1)

 

Материал

г/см3

Дж/г

Дж/г

Вт/(смК)

Дж/(

Аl

660

2467

2,7

396

10571

0,91

2,23

0,90

Be

1227

2970

1,85

1092

-

0,42

1,47

1,89

Cr

1875

2665

7,19

403

6564

0,20

0,67

0,46

Сu

1083

2595

8,96

214

4813

1,14

3,95

0,39

Аu

1063

2807

19,32

67

1873

1,18

2,98

0,13

Fe

1533

2750

7,87

275

7140

0,21

0,76

0,46

Mo

2610

4612

10,2

293

5140

0,51

1,43

0,28

Ni

1453

2730

8,9

309

6472

0,24

0,92

0,44

Pd

1552

3140

12,02

162

3511

0,24

0,71

0,24

Pt

1769

3827

21,45

112

2629

0,24

0,67

0,13

Si

1410

2355

2,33

1814

10 647

0,53

0,84

0,68

Ag

961

2212

10,49

105

2335

1,71

4,2

0,24

Та

2996

5425

16,6

155

4200

0,23

0,55

0,14

Sn

232

2270

5,76

60

2394

0,38

0,63

0,23

W

3410

5660

19,3

184

4830

0,62

1,68

0,14

Zn

420

906

7,13

101

1787

0,41

1,13

0,39

Таблица 1 – Таблица физических констант ряда металлов

2. Лазерная термообработка металлических поверхностей

При интенсивности лазерного излучения меньшей  не происходит разрушения поверхности образца. Температура поверхности в этом случае определяется распространением тепла в образце, и ее значение
зависит от условий взаимодействия излучения с образцом и интенсивности излучения. Если температура поверхности превышает температуру плавления, то на поверхности образца образуется расплавленная зона - в материале образца происходит фазовый переход из твердого состояния в жидкое. Во многих материалах фазовые превращения могут происходить и при температуре, меньшей температуры плавления; типичным примером могут служить сплавы железа, в которых при изменении температуры происходят различные структурные превращения. Примером процесса лазерной термообработки, при котором происходят такие структурные превращения, является закалка различных материалов (этот процесс не обязательно сопровождается появлением расплавленной зоны). При других видах лазерной термообработки поверхностный слой материала расплавляется - это процессы поверхностного легирования, наплавка, аморфизация (стеклование).

Поскольку поверхностную термообработку металлов можно выполнять не только лазерным излучением, но и с помощью других  источников энергии (токи высокой частоты, электронный луч), следует отметить основные преимущества лазерной термообработки:

  1. допустима локальная термообработка избранных участков поверхности образца в местах, недоступных при других методах обработки; конфигурация обрабатываемого участка может быть трехмерной;
  2. вследствие большой скорости при лазерной термообработке образец деформируется меньше, чем при обработке другими методами; в этом отношении лазерная термообработка аналогична электронно-лучевой.
  3. В отличие от электронно-лучевой технологии в случае лазерной термообработки отпадает необходимость вакуумирования  образца, термообработку можно проводить в различных (активных и нейтральных) газовых средах.

Одной из основных областей применения лазера в машиностроении является лазерная термообработка. На поверхностную термообработку приходится около 70% всех процессов лазерной обработки материалов. Сказывается тот факт, что для термообработки поверхности деталей, вообще говоря, можно использовать лазеры средней мощности 1-5 кВт. Такие лазеры просты в изготовлении и эксплуатации. Приведем примеры применения лазерной поверхностной обработки, где ожидается скорейший и наибольший экономический выигрыш: обработка инструментов и штампов, закалка валков (для прокатных станов и блюмингов); закалка, легирование и ремонт режущих кромок орудий и машин для дорожного строительства, сельского хозяйства, горной проходки. Естественно, новые способы технологии имеют не только преимущества перед традиционными, но и создают при внедрении ряд проблем технического и экономического характера. Оставляя в стороне эти проблемы, рассмотрим физическую природу лазерной термообработки, в частности процесс лазерной закалки материалов.

2.1 Закалка

Распределение температуры в металле , занимающем полупространство  и движущемся со скоростью  вдоль оси х, описывается уравнением теплопроводности

с граничными условиями:

где температура образца; плотность, удельная теплоемкость и коэффициенты теплопроводности и поглощения вещества.

В случае  являются константами и гауссового источника  получаем решение:

где P – полная мощность лазерного луча,   радиус и диаметр пятна фокусировки, коэффициент температуропроводности.

Нагрев элемента объема происходит за время, равное времени
прохождения луча над этим объемом: , . За это время волна теплопроводности уйдет в металл на глубину, равную . Если эта
глубина значительно меньше радиуса луча, то задачу можно считать плоской. Характерный размер неоднородности температуры в этом случае
равен  Вглубь тела температура спадает экспоненциально с характерным размером:

После прохождения источника над элементарным объемом поверхности этот объем остывает. Поскольку время остывания примерно равно времени прохождения волны охлаждения через нагретую зону, оно близко к времени нагрева . Для характерных условий лазерной закалки
( см, см/с или  см,, скорости нагрева
и охлаждения довольно высоки:  ~ 105 К/с, что вполне достаточно
для закалки. Глубину закалки можно определить, полагая,
что для закалки необходимо нагреть элемент объема до температуры :

Закалка будем происходить, если интенсивность будет превышать пороговую интенсивность закалки :

При , h3 линейно растет с ростом q:

При большой мощности () глубина закалки растет с увеличением мощности логарифмически. Со стороны больших значений мощности чисто тепловая модель ограничивается возникновением
испарения. Предельно допустимую интенсивность при условии  ( — температура кипения) :

Глубина закалки при этой интенсивности определяется подстановкой

Данные приближенная модель неплохо согласуется с экспериментами:

Рисунок 6  Зависимость глубины закалки стали AiSi4340, покрытой коллоидным графитом, от интенсивности излучения непрерывного СО2-лазера при разной скорости закалки (размер пятна 3 мм): 1 - v = 0,65 м/мин; 2 - v - 1,5 м/мин; 3 -v =2 м/мин

Рисунок 7  Зависимость глубины закалки от v:

1 - сталь 40Х, Р = 1 кВт, d = 3,3 мм; 2 - сталь 40Х, Р = 0,8 кВт, d = 3,3 мм;
3 - сталь 35,
d - S мм, Р = 5 кВт; 1, 2, 3 - неустойчивый резонатор; 4 - сталь Sk5,
Р - 1,3 кВт,
d - 7,2 мм, многомодовый режим резонатора |ТЕМ0о +ТЕМ11|, поверхность покрыта Мn3(Р04)2 -2Н20

Рисунок 8  Температурная история различных слоев образца из углеродистой стали при

2.2 Аморфизация

Аморфизация поверхности металлов с помощью излучения лазеров является наиболее тонким и труднореализуемым процессом лазерного термического упрочнения материалов. Основная трудность связана с необходимостью проводить процесс с большой скоростью охлаждения, которая на несколько порядков превышает скорость охлаждения, необходимую для лазерной закалки. Например, для сплава  аморфизация происходит при скорости охлаждения  Правда, у некоторых сплавов аморфизация происходит и при значительно меньшей скорости, так,  для . Но в результате такого труднореализуемого процесса  аморфизации материала повышается прочность поверхностного слоя, также значительно увеличивается коррозионную стойкость материала. Борьба с коррозией, как известно, является очень важной для практики задачей. Что же такое аморфизация металла?

Физическая природа процесса аморфизации металлов. Получение и изучение металлических стекол особенно интенсивно проводится в последние два десятилетия. В настоящее время «не лазерные» способы получения аморфных материалов хорошо изучены и некоторые из них внедрены в промышленность. Например, методом закалки расплава  на вращающемся барабане изготавливают аморфную ленту, используемую как магнитомягкий материал.

Рассмотрим некоторые характерные особенности процесса аморфизации металлов, При медленном уменьшении температуры, когда жидкость успевает кристаллизоваться в точке плавления, происходит скачкообразное уменьшение удельного объема (рис. 9). Кристаллическая фаза, как известно, соответствует наиболее плотной упаковке атомов, свободная энергия системы достигает минимума, эта фаза стабильна. Если охлаждать жидкость достаточно быстро, так, чтобы процессы перегруппировки атомов не успевали происходить, то расплав замерзает так, что атомы располагаются хаотично относительно друг друга. Ясно, что при такой упаковке пустот в теле будет больше, следовательно, будет больше и удельный объем (рис. 9). В этом случае зависимость удельного объема от температуры испытывает не скачок, а излом, что соответствует фазовому переходу второго ряда. Температура, при которой наблюдается этот излом, называется температурой стеклования. Естественно, чем выше скорость охлаждения, тем больше удельный объем материала(V). Поэтому при большей скорости охлаждения переход к аморфной структуре происходит раньше (т. е. при более высокой температуре, ). При нагревании (отжиге) образцов до температуры  обе структуры G1 и G2 релаксируют к стеклообразному состоянию с меньшим удельным объемом (см. пунктир на рис. 9). Если нагреть металлическое стекло выше некоторой температуры , то происходит распад метастабильного аморфного состояния и металл переходит в кристаллическое состояние. Эта температура, вообще говоря, не совпадает с Tg:  (0,4-0,6) , Tg > 0,45. Ясно, что чем выше , тем больше устойчивость метастабильной фазы. Многочисленные исследования показали, что основным фактором, влияющим на , является разность в электроотрицательности между основным металлом (Fe, Со, Ni) и легирующим элементом (металлом или металлоидом).

Рисунок 9  Вид температурной зависимости удельного объема для стеклообразующего сплава:

L — расплав; С - кристалл; - температура плавления

Как мы увидим дальше, процесс аморфизации металла является сугубо неравновесным и определяется кинетикой перестройки атомной структуры. Из общих соображений ясно, что при замерзании скорость выстраивания атомов в периодическую структуру (кристалл) зависит, прежде всего, от вязкости вещества. Чем больше вязкость, тем труднее и дольше атомы выстраиваются в кристалл. Аморфная фаза образуется быстрее при больших значениях поверхностной энергии и энтропии плавления, так как при этом затрудняется кристаллизация. В время, необходимое для кристаллизации объема v в однокомпонентной системе при температуре T, определяется следующим образом:

где средний атомный диаметр; N - плотность атомов;  ;  - теплота плавления; f - доля мест на межфазной границе, которые могут занимать атомы при кристаллизации. Используя экстраполированное значение вязкости  для никеля ( =18 кДж/моль) и полагая f=1, можно построить кривую начала кристаллизации в изотермических условиях и при v =  . Как видно из рис. 10, существует минимальное время кристаллизации. Если кривая охлаждения образца (например, кривая 1) не пересекает кривую кристаллизации (кривую 1’), то кристаллизация не успевает произойти и металл затвердевает в виде стекла. Критическая скорость охлаждения для Ni оказывается весьма высокой, порядка  К/с. На рис. 10 изображены диаграммы для ряда сплавов, у которых критическая скорость охлаждения существенно ниже, чем у Ni. Следует отметить, что кинетика аморфизации во многом аналогична кинетике закалки сталей.

Рисунок 10  Зависимость времени до начала кристаллизации в изотермических условиях от температуры: 1-4  кривые охлаждения с критической скоростью; 1’ -4’  кривые кристаллизации; 1,1' - Ni; 2,2' - PdSi;3, 3' - PdCuSi; 4,4' - AiGeSi

Аморфизация металлов с помощью лазерного излучения на поверхности массивных образцов требует, вообще говоря, большей скорости охлаждения, чем в обычных схемах стеклования из жидкого состояния. В последнем случае тонкий слой затвердевающего металла и охлаждающая подложка разделены слоем адсорбированного газа или примесей. Эти изолирующие слои затрудняют кристаллизацию металла, так как в жидкости нет "готовых" зародышей кристаллизации. В случае лазерного переплавления такой изолирующий слой отсутствует, жидкий металл соседствует с кристаллической (нерасплавленной) фазой. Вследствие этого любой кристаллит может стать зародышем для кристаллизации жидкости. Естественно, первые опыты по лазерной аморфизации проводили с веществами с наименьшей критической скоростью охлаждения. В образец из Pd + 4,2% Cu + 5,1% Si закрепляли на поверхности быстровращающегося диска. При облучении непрерывным С02-лазером на поверхности была получена аморфная фаза. С практической точки зрения аморфизирующееся вещество выгоднее наносить тонким слоем на поверхность образца. Технически это реализуется так же, как и при лазерном легировании, т. е. с помощью электролитического осаждения, плазменного распыления, распыления газовой горелкой, нанесения порошка и др. Например, если на поверхность инструментальной стали нанести слой сплава Fe8oB2o толщиной 40 мкм, который переплавлялся излучением непрерывного С02 -лазера мощностью 3 кВт (диаметр светового пятна на образце 0,5 мм). При перемещении образца со скоростью 20 см/с проплавлялся слой толщиной ~ 60 мкм (рис. 11). Твердость слоя толщиной х = 20 мкм составляла 17000 Н/мм2 — первый пик. Второй пик при х = 40 мкм, по-видимому, обусловлен термической закалкой стали.

Рисунок 11  Зависимость микротвердости от глубины для инструментальной стали с покрытием из сплава  после лазерного оплавления: 1 - аморфная зона; 2 - дендритная зона; 3 - закаленная зона; 4 - основа

Также экспериментально показано, что с помощью электронно-лучевого метода можно наносить аморфный слой на цилиндрическую поверхность. Цилиндр из монокристалла ниобия диаметром 6 мм покрывали слоем сплава Ni60Nb40. Электронный луч колебался с частотой 1 кГц и амплитудой 1 см. Цилиндр вращался со скоростью 800 1/мин и двигался под лучом с малой скоростью 6 см/мин. Пучок фокусировался на образце в кольцо диаметром 60 мкм. После обработки вся поверхность цилиндра оказывалась покрытой металлическим стеклом на глубину около 40 мкм. Следует отметить, что необходимые значения скорости охлаждения для аморфизации этих веществ весьма различны. В первом случае (см. рис. 2.25)  ~ 106 К/с, во втором - 102 К/с. Имеются сообщения по лазерной аморфизации и других веществ. Так, с помощью С02 -лазера мощностью 7 кВт образцы из материала Fe40Ni40P14B6 удалось аморфизировать на глубину ~ 10 мкм. Образец двигался со скоростью 5 м/с, диаметр светового пятна на поверхности равнялся 0,4 мм. Расчеты показали, что в этих условиях скорость охлаждения верхних слоев должна быть не меньше 107 К/с, что вполне достаточно для аморфизации этого вещества, так как его критическая скорость охлаждения ~ 106 К/с.

3. Сверление лучом импульсно-периодического лазера

Известно, что если импульс света достаточно длинный, а интенсивность его невелика, то при воздействии такого импульса на металл получается глубокое проплавление. Если же импульс короткий и интенсивность его достаточно велика, в материале получается отверстие. На практике для повышения производительности процесса сверления импульсы света необходимо повторить с достаточно высокой частотой. В этом случае, если средняя мощность излучения, вводимая в образец, оказывается достаточно высокой, взаимное влияние импульсов будет велико. Прежде
всего это приведет к повышению температуры образца вблизи возникающего отверстия. Ясно, что при любом механизме разрушения (сверления) повышение температуры должно приводить к росту глубины
отверстия с увеличением частоты при одинаковой полной энергии. Такое явление действительно наблюдается для нелегкоплавких металлов. Этот эффект полнее проявляется при большей полной энергии,
что видно из сравнения кривых 2 и 3 рис. 12. Эксперименты проводили в условиях, близких к условиям для сварки. Объем удаленного материала с ростом частоты растет медленнее, чем глубина (см.
кривую 4). Следовательно, материал, удаляемый со дна каверны, частично задерживается на боковых стенках отверстия. Это может быть
связано с увеличением интенсивности на дне каверны. Действительно,
с ростом частоты эффект взаимного влияния импульсов должен про-
являться прежде всего вблизи дна, где тепловыделение максимально.
На стенках же такое влияние скажется слабее - отсюда и частичное за-
держание материала на стенках.

Рисунок 12  Зависимость глубины сверления нержавеющей стали излучением им
пульсно-периодического СО
2-лазера от числа импульсов при  = 2 Дж,  300 Гц,
мкс (1) и от частоты при  =4 Дж,  = 80 мкс, N = 200 (2) и
N = 500 (3) (кри-
вая 4 - зависимость объема удаленного материала от частоты при N - 500)

Представляет интерес сравнить зависимость глубины отверстия от
числа импульсов при различной частоте. Если при  Гц глубина перестает расти при , то при  Гц насыщение наступает при . Предельная глубина сверления в этом
случае превышает глубину сверления одиночными импульсами в 2-3 раза. Как видно из рис. 4.1, при  углубление лазерного луча замедляется (кривая 1 выходит на промежуточное плато). Рост глубины при N > 1000 сопровождается существенным увеличением входного диаметра отверстия и изменением формы каверны. В дальнейшем
в качестве предельной глубины отверстия будем выбирать глубину на
участке промежуточного плато (N = 5004000). На рис. 13 изображена зависимость этой глубины от частоты следования импульсов при раз-
личной энергии импульса. Зависимость предельной глубины отверстия
от средней мощности для различной частоты представлена на рис. 4.3.
Видно, что для процесса сверления оказывается важной не только средняя мощность, но и энергия в импульсе . Например, при  = 4 Дж (
Гц) глубина почти в 3 раза превосходит глубину при  = 1 Дж
(400 Гц), т.е. наблюдаются те же тенденции, что и при лазерной сварке. Это наводит на мысль, что механизмы предельного углубления луча в металл при импульсно-периодической сварке и резке близки. Перенос массы в этих случаях является, по-видимому, второстепенным обстоятельством. В связи с этим обратимся к формуле

которая описывает предельную глубину проникновения лазерного луча в металл, и применим ее для описания процесса сверления.
На рис. 13 и 14 изображены кривые, рассчитанные по этой формуле при
d = 0,5 мм. Видно, что существует неплохое качественное, а частично и
количественное согласие с экспериментом. Из рис. 14 (кривые 2, 4)
видно, что сверление стали в атмосфере воздуха менее эффективно,
чем в гелии. Различие сильнее сказывается при большой энергии импульса, что связано с плазменной экранировкой лазерного излучения.

Рисунок 13  Зависимость предельной глубины сверления от частоты при различной энергии импульса : линии - расчет при  мкс,  мм; точки-эксперимент.

Рисунок 14  Рост предельной глубины сверления с увеличением мощности импульсно-периодического СО2-лазера при различной частоте:

х -  100 Гц (Не);  Гц (воздух); | -  = 200 Гц (Не); + - =
= 300 Гц (Не); □ -  = 400 Гц (Не);  = 400 Гц (воздух); линии - расчет при   = 100 Гц (1) и  =300 Гц (2) для гелия.

Импульсно-периодический характер излучения может приводить к
некоторым качественно новым особенностям разрушения материалов.
Так, например, при лазерном сверлении оргстекла образуются глубокие каналы, имеющие периодическое утолщение по высоте (рис. 15).
При разрушении оргстекла образуется газ, который не конденсируется на стенках во время паузы между импульсами света. Этот газ поглощает излучение СО2-лазера. Поэтому импульсно-периодическое воздействие света может возбуждать звуковые колебания в канале. Неоднородные распределения давления и температуры, связанные со звуковыми колебаниями, могут приводить к неоднородному формированию канала. Прямые измерения спектра колебаний в канале показали, что возбуждающиеся частоты кратны основной частоте этого звукового резонатора (для которого 1/4 длины волны равна глубине каверны).

Рисунок 15  Фотография каверны, образующейся в оргстекле, под действием излучения импульсно-периодического С02-лазера при Р = 20 Вт, d = 1 мм, = 300 Гц, = 40 мкс и различном положении фокуса относительно поверхности образца.

Резка металлов излучением ИП С02 -лазера. Для удаления расплава применяются сопла, через которые подаются различные газы под давлением
0,1-0,2 МПа. Замечено, что и в этом случае замена инертного газа (или
воздуха) кислородом существенно увеличивает глубину резки. Существенной особенностью импульсно-периодического воздействия является возможность высококачественной резки при малой скорости подачи
образца ( мм/с). Известно, что резка непрерывным излучением в
потоке кислорода при малой скорости ( см/с) часто переходит
в так называемый неуправляемый режим; режим горения металла. Режим высококачественной резки ИП-излучением — неустойчив, он существенно зависит от организации процесса, в частности от совмещения струи газа и пучка света. На рис. 16 показано, как зависит режим резки от направления скорости резания.

Рисунок 16  Образцы после резки лучом импульсно-периодического С02-лазера
а - нержавеющая сталь, Р - 300 Вт, мм/с,
h =2 мм, кислород, б - оргстекло,Р = 13 Вт

4. Лазерная нетермическая обработка лазера

Лазерный наклеп на сегодняшний день является одним из самых перспективных и широко используемых за рубежом методов поверхностного упрочнения. Для того, чтобы выполнить процесс лазерного наклепа необходимо использовать лазерный комплекс, удовлетворяющий следующим требованиям: средняя мощность от нескольких сотен ватт до нескольких киловатт, энергия импульса порядка 100 Дж и длительность импульса в диапазоне 10-50 нс. Разумеется, выбор лазерной системы для реализации лазерного наклепа в промышленных масштабах требует учитывать не только характеристики лазерного источника, но и множество дополнительных условий, таких как стоимость, эффективность, эксплуатационные расходы и амортизация и т.д.

Рисунок 17  Основной механизм реализации лазерного наклепа

Методика проведения лазерного ударного упрочнения следующая: обрабатываемую поверхность покрывают непрозрачным для лазерного излучения слоем с низкой температурой испарения: черной краской, металлической фольгой или лентой. Поверх него находится прозрачный слой, роль которого наиболее часто выполняет вода. Энергия лазерного импульса поглощается непрозрачным слоем, что приводит к его нагреву, испарению и формированию высокотемпературной плазмы, ограниченной с одной стороной поверхностью материала, а с другой - прозрачным слоем, сдерживающем распространение температуры плазмы. Вследствие ограниченности объема, давление газа резко возрастает до высоких значений (более 2 ГПа) и проходит в металл, создавая в нем ударную волну, которая приводит к появлению в материале сжимающих напряжений. Если эти напряжения превосходят упругий предел Гюгонио, то материал пластически деформируется. Непрозрачный слой служит защитой от прямого контакта поверхности образца с лазерно-индуцированной плазмой, а также помогает согласовать свойства поверхности для взаимодействия с лазерным излучением, вне зависимости от фактических свойств образца. Прямое взаимодействие поверхности образца с плазмой ведет в большинстве случаев к образованию расплава металла на поверхности. Из вышесказанного очевидно, что процесс лазерного наклепа является не термическим процессом, так как не происходит нагрева поверхности материала и вода используется в нем для ограничения распространения плазмы, а не для охлаждения поверхности.

После того, как в 1963 году в США была изучена возможность генерации ударной волны посредством лазерного импульса большой энергии, изучение лазерного наклепа было сосредоточено на базовых вопросах: процессах разработки оборудования, понимания механизмов взаимодействия излучения с веществом, использованию лазерного излучения высокой плотности мощности для создания высоких импульсных давлений. С середины 80-х годов двадцатого века многие исследователи доработали и обогатили данный метод, добавив в него сведения о модификации временной формы импульса, характеристиках ударной волны и её распространении, а так же моделирования вынужденного отклика среды. Особое внимание в этих трудах было уделено факторам, влияющим на процесс лазерного наклепа, таких как параметры излучения, ограничивающие слои и термозащитные покрытия, которые способны определять формирование механических откликов в металлических материалах.

В 1995 году в ВВС США была утверждена программа по развитию технологии лазерного упрочнения и внедрению ее на производстве. Компания LSP Technologies, Inc. (LSPT) была основана в 1995 году для производства оборудования для лазерного упрочнения и обслуживания индустрии и американской военной промышленности. К 1997 году GEAE получило положительные эффекты от лазерного упрочнения и начало производство лопаток F101, используя 4 системы для лазерного упрочнения, спроектированных и изготовленных компанией LSPT.

Применение лазерного упрочнения помогло избежать затрат, связанных с заменой лопаток, ремонтом двигателя при вторичном повреждении, отказами крыла, это более $59 миллионов. Устранение отказов двигателей по истечению срока службы по программе F101 предполагает сохранить еще $40 млн. Благодаря такому успеху, лазерное упрочнение было применено для решения схожих проблем: для двигателя F110-GE-129 (который используется на F-16 C/D Falcon). Так же процесс был внедрен для двигателей F 110- GE -100 (который используется на F-16 A/B Falcon), и F101-GE-102 (который используется на B1-B Lancer). Производство двигателей с использованием лазерного упрочнения оказалось успешным и в военной промышленности. При пересчете такого результата на все двигатели флотилии ВВС, экономия средств от использования лазерного ударного упрочнения составит $1 млрд.

В большинстве случаев для реализации лазерного наклепа используется твердотельный лазер с модуляцией добротности на неодимовом стекле или кристалле YAG, работающий в ближней инфракрасной области с длиной волны 1.064 мкм и длительностью импульса 10-100 нс. Варианты реализации метода с использованием различных исходных параметров представлены в таблице 2.

Пиковое давление, ГПа

1,4

5,5

0,8

10

2,5

0,5

10

39,5

Прозрачный слой

Вода

Вода

-

Вода

Вода

Вода

Вода

Кварц

Поглощающее покрытие

-

-

-

Черная краска

Черная краска

-

Черная краска

Черная краска

Диаметр пучка

2-6,6

3-5

3

0,6-3

5-12

0,75

-

3-3,5

Длительность импульса

20

25-30

150

20-30

15-30

5

3-10

0,6

Плотность мощности, ГВт/см2

1-15

0-25

0,05-1

-

1-8

4,5

8-20

2400

Мощность, Дж

5-100

40

6

-

80

0,1

40-100

100

Тип лазера

Nd

стекло

Nd стекло

Nd:YAG

Nd

стекло

Nd

стекло

Nd:YAG

Nd

стекло

Nd стекло

Обрабатываемый материал

Горная порода

Алюминиевая фольга

Алюминиевая пластина

2024- Т3 Al

Al-12Si

08Х18Н10

Нерж. сталь 316L

Марганцевая сталь

Таблица 2 – Таблица данных различных методов лазерного упрочнения наклепом.

Значительный прогресс в уменьшении себестоимости и увеличении объема выпуска продукции позволил сделать лазерное упрочнение доступным для новых применений. Дальнейший прогресс ожидается в связи с расширением возможностей программного обеспечения. Разрабатываются многочисленные области для применения этой технологии.

Вдобавок к проблеме прочности различных компонентов двигателей для ВВС имеется еще много применений для лазерного упрочнения в конструкции летательных аппаратов, таких как:

  1. компоненты, критичные к усталости - бортовые переборки для F-16, узлы крепления крыла, механизмы управления полетом, штурвалы, тормозные элементы, шасси;
  2. повышение надежности сварных титановых и алюминиевых компонентов;
  3. повышение надежности и стойкости сварных частей самолета к коррозии;
  4. противодействие усталости, усталости вследствие фреттинг-коррозии, трещинообразованию от коррозии под напряжением для крепежных элементов и отверстий под крепеж;
  5. замена штампованных деталей рентабельными высоконадежными литыми элементами;

Для военной техники лазерное упрочнение открывает многочисленные возможности по улучшению выносливости частей вертолета, таких как элементы приводных механизмов. Лазерное упрочнение даст возможность для создания легковесных приводных механизмов более высокой грузоподъемности, чем в настоящем поколении вертолетов

4.1 Генерация ударной волны в среде

В ранних экспериментах обрабатываемый материал помещался в вакуум и плазма распространялась свободно. Результирующие пиковые давления плазмы находились в диапазоне от 1ГПа до 1ТПа при варьировании плотности мощности от 0,1ГВт/см2 до 106ГВт/см2. Продолжительность плазменного давления в этом случае была приблизительно равна длительности лазерного импульса по причине быстрого адиабатического охлаждения плазмы в вакууме.

Наиболее часто в процессе лазерного наклепа используются три длины волны: уже отмеченный ранее YAG - 1064 нм (ближний ИК), 532 нм (зеленый) или 355 нм (УФ). Исследования характеристик лазерных ударных волн и эффектов пробоя плазмы с учетом используемой длины волны в диапазоне от ИК до УФ диапазона были проведены Л.Берзе (L.Berthe) в 1999. Было установлено, что с увеличением лазерной плотности мощности, давление, создаваемое лазерными импульсами с длинами волн в зеленой и УФ области спектра, имеет схожий профиль с давлением, генерируемым лазером на 1064 нм. Однако, если лазер, работающий в ИК диапазоне и имеющий плотность мощности порядка 10 ГВт/см2, создавал давление в 5 ГПа, то для создания схожих давлений лазером с меньшими длинами волн требовалась большая плотность мощности. Более того, продолжительность давления, созданного в УФ диапазоне, была намного меньше, чем в ИК.

Хотя металлы способны сильно отражать свет, поддержание лазерной плотности мощности на постоянном уровне и уменьшение длины волны от ИК до УФ могут привести к увеличению взаимодействия света и вещества, что, в свою очередь, приведет к возникновению ударной волны. Однако пиковое давление плазмы может упасть, так как уменьшение длины волны излучения снижает порог критической плотности мощности для диэлектрического пробоя, который ограничивает пиковое давление плазмы. На Рис.1 показано, что уменьшение длины волны с 1064 нм до 532 нм снижает порог диэлектрического пробоя с 10 ГВт/см2 до 6 ГВт/см2, выдавая в результате пиковые давления приблизительно 5,5 и 4,5 ГПа соответственно.

Рисунок 18  Зависимость пиковых значений плазменных давлений от плотности мощности излучения для трех длин волн

4.2 Использование воды при лазерном наклепе

Лазерная обработка с использованием воды изучалась с начала 1970-х и в настоящее время для коммерческого использования доступны различные технологии, использующие в своем цикле воду. Различные методы обработки с использованием воды основаны на одинаковых физических явлениях: пропускание (или поглощение) света водой, испарение, формирование плазмы, формирование ударных волн, формирование пузырьков, их рост и схлопывание. Наиболее интересная роль воды в лазерной обработке - преобразование части энергии в механический импульс, путем испарения материала и формирования плазмы. Кроме того, вода служит как более эффективный охладитель по сравнению с газами. Большинство упомянутых эффектов может быть достигнуто и с применением других нейтральных жидкостей, но вода остается самой распространенной, дешевой и безопасной средой. В таблице приведены плюсы и минусы технологии лазерной обработки с использованием воды.

Преимущества лазерной обработки с использованием воды

  1. Поток воды служит как световод;
  2. Высокие давления плазмы возможны ввиду ограничения её распространения;
  3. Более эффективное охлаждение по сравнению с воздухом;
  4. Снижение выброса газов и аэрозолей;
  5. Более высокий порог оптического пробоя по сравнению с воздухом;
  6. Меньший размер фокусного пятна.

Недостатки лазерной обработки с использованием воды

  1. Преимущества лазерной обработки с использованием воды и частицами, появившиеся в ходе обработки;
  2. Рассеяние поверхностью воды, взвесями и пузырьками газа;
  3. Потери мощности вследствие охлаждения водой;
  4. Вредные химические реакции;
  5. Фотолиз воды ведет к взрывоопасности;
  6. Более требовательное оборудование;
  7. Вода и пар опасны для электроники;
  8. Возможная коррозия материалов.

В большинстве процедур с использованием лазеров желательно, чтобы вода не очень сильно поглощала излучение, хотя есть и исключения, например, испарение водосодержащих материалов, таких как биологические ткани. На рис. 19 приведен спектр пропускания воды и энергии импульсов лазеров. Длина поглощения  определяется из закона Бугера-Ламберта-Бера:

где - интенсивность света на входе и  - интенсивность света, прошедшего расстояние x. Длина поглощения света наиболее удобная величина для количественной оценки поглощенного водой света в случае малого поглощения, то есть: 1% излучения поглощается слоем воды в 0,01; 5% излучения - 0,05. Данное приближение применимо для поглощения не более 20%. Как видно на рис. 3, наиболее прозрачна вода для зеленой области спектра, особенно для длин волн лазера на парах меди (511 нм) и

второй гармоники Nd: YAG (532 нм).                                                                       


Рисунок 19  Спектр пропускания чистой воды (сверху) и самые высокие коммерчески доступные энергии импульсов. Указаны только лазеры с энергией импульса > 0,1 Дж и длительностью импульса <10 мкс.

5. Примеры поверхностной лазерной обработки

 Технология лазерной наплавки позволяет восстанавливать изношенные детали автомобильной, дорожно-строительной, судовой, горнодобывающей, энергетической техники. При этом восстанавливаемые детали, например, коленчатые валы большегрузных автомобилей имеют ресурс работы нового коленчатого вала, а стоимость восстановления методом лазерной наплавки коленвала составляет 30-40% от стоимости нового коленвала.

Технология лазерной наплавки позволяет заменить классическую химико-термическую технологию азотирования, борирования, цементации, нироцементации. При этом резко сокращается длительность технологического цикла изготовления, снижается себестоимость изготовления, улучшается экология производства.

Некоторые примеры применения технологии лазерной наплавки.

Рисунок 20  Снимок закаленного кольца подшипников

Сталь 55СМ5ФА. Параметры обработки: Мощность лазерного излучения 2,8кВт Скорость 1,8м/мин Диаметр фокусного пятна 11мм

Рисунок 21  Снимок гильзы больших размеров.

Процесс лазерной закалки гильзы цилиндра турбокомпрессорного дизельного двигателя локомотива ведут наложением спиральной полосы шириной 3...4мм через 1...1,5мм при мощности излучения 5кВт в течение 15минут. Глубина зоны упрочнения достигает 1мм, износостойкость увеличивается в три раза.

Рисунок 22   Снимок термообработаного ножа

Промышленный нож для мясорубки. Термообработка режущих кромок позволяет уменьшить количество заточек. Т.к. твёрдость кромки повышается в несколько раз.

Рисунок 23   Восстановление изношенных крестовин локомотивов железнодорожного транспорта методом лазерной наплавки.

Рисунок 24   Технология повышения коррозионной стойкости методом лазерной обработки.

Технологию лазерной наплавки можно использовать для повышения коррозионной стойкости.

10% - H2SO4 - 24 часа

10% - HCL - 24 часа

Т=3000К

Как видно из фотографии наплавленный слой практически не поддается травлению.

Области применения – химическая промышленность, нефтегазодобывающая промышленность, нефтеперерабатывающая, судостроительная, промышленность.

Лазерная закалка

Рисунок 25   Инструментальное производство

Разработана технология лазерной закалки отрезных, прорезных фрез из быстрорежущих (инструментальных) сталей с целью повышения их стойкости до 10 раз. Лазерная закалка позволяет уменьшить налипание на фрезу (адгезионное схватывание) особенно при обработке цветных сплавов, увеличить скорость резания.

Лазерная гравировка

Рисунок 26 - примеры лазерной гравировки

Сложность наносимого гравировкой изображения может быть любой, вплоть до полутоновых фотографических изображений и штрих-кодов, а созданное лазером изображение воспроизводится на изделии за несколько секунд.

Лазерная гравировка выполняется на самых разнообразных материалах: металл, пластик, дерево, кожа, стекло, оргстекло, акрил, камень, бумага и прочее, а также на многослойных, покрытых и окрашенных поверхностях. Процесс лазерной гравировки максимально автоматизирован и не имеет промежуточных технологических этапов между компьютерной версткой и конечным изделием. Весь процесс гравировки происходит при полном отсутствии ручных процессов, что позволяет максимально снизить количество ошибок в технологическом процессе и свести время производства готового изделия до рекордных значений в 10-15 минут, а время гравировки готового изделия - до 0,3 минут. Отсканированные картинки, фото, клипарты, чертежи, и многое другое может использоваться для "печати" лазером. Лазер гравирует и режет такие материалы как дерево, оргстекло, пластик, кожа и много других неметаллических материалов.

Существует также гравировка внутри стекла - это выполнение объемных изображений в массе оптически прозрачного материала (стекла), которое основано на фокусировании излучения не на поверхности материала, как в случае резки, а в его толще. Под воздействием короткого импульса излучения в точке фокусировки происходит микровзрыв, изменяющий однородность материала. Таким образом, формируется один из пикселов составляющих изображение. Область применения: рекламный ассортимент, архитектурные модели, награды, подарки, бизнес-сувениры, промышленность, предметы коллекционирования, офисное снабжение, фотография, обозначения, спортивные товары, музыкальные инструменты и обработка дерева.

Лазерная маркировка промышленных изделий

Рисунок 27   Примеры промышленной маркировки

Метод лазерной гравировки позволяет наносить на изделия промышленного производства любую, даже мелкую, информацию: логотип и название производителя, технические данные, сквозную нумерацию и штрих-код продукции, выходные параметры изделия, название детали и др.

Лазерная маркировка является одним из самых надёжных способов защиты продукции от подделки. Быстрота процесса, сконцентрированная мощь воздействия, высокое качество прорисовки, простота применения, нестираемость изображения - качества, делающие лазерную маркировку привлекательной для современных производителей.

А бесконтактность нанесения имеет огромное значение для изделий с повышенными требованиями к точности, хрупких, нежестких деталей, не допускающих ударного клеймения.

Примеры использования лазерной гравировки и маркировки:

  1.  лазерная гравировка резцов, метчиков, сверл и другого инструмента из высокопрочных закаленных сталей или твердых сплавов;
  2.  нанесение шкал и нониусов;
  3.  лазерная маркировка подшипников, медицинского инструмента, различных ответственных деталей.
  4.  лазерная гравировка электронных компонентов: чипов, кабелей, разъемов;
  5.  глубокая лазерная маркировка на штампах, пресс-формах.

Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены общие сведения о физических процессах на поверхности твердых тел при лазерном воздействии такие как:плавление, испарение и взаимодействие паровой струи с окружающей средой. Также было изучены некоторые виды лазерной термообработки металлических поверхностей, приводящих их упрочнению:закалка, аморфизация. И рассмотрена одна из примеров размерной обработки материалов: сверление.

Список использованной литературы

  1.  Панченко В. Я. Лазерные технологии обработки материалов. - М.: Физматлит, 2009г. - 664 с.
  2.  Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки. М.:МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006г. - 664 с.
  3. Веденов А. А., Гладуш Г. Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. М.: Энергоатомиздат, 1985г. -208с.
  4.  Рудаков, В. И.  Плазменные и лазерные методы обработки материалов. Оренбург: ОГУ, 2006г. - 545 с.
  5.  Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006г. – 384 с.
  6.  Григорьянц А.Г. , Соколов А.А. Лазерная техника и технология. М.:Мир, 1988г. -191с.
  7.  Рыкалин Н.Н. Лазерная обработка материалов. М.: Машиностроение, 1975г. -296с.
  8. Звелто Г. Г. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990г. -305с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11091. Чрезвычайные ситуации экологического характера 192.24 KB
  Чрезвычайные ситуации экологического характера Нарушение экологического равновесия Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой. Все элементы живой и неживой природы влияют на состояние и жизнедеятельность друг друг...
11092. Чрезвычайные ситуации военного характера, источники их возникновения 41.26 KB
  Чрезвычайные ситуации военного характера источники их возникновения Особенности ЧС военного времени Нам представляется что ЧС военного характера военные столкновения это особая группа конфликтных и экологических ЧС возникших на определенной территории вызван...
11093. Действия населения при авариях катастрофах и стихийных бедствиях 26.35 KB
  Действия населения при авариях катастрофах и стихийных бедствиях. Введение. Стихийные действия сил природы пока еще не в полной мере подвластные человеку наносят экономике государства и населению огромный ущерб. Стихийные бедствия – это такие явления природы кото
11094. Средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы). Защитные сооружения, их классификация 48.51 KB
  Средства защиты органов дыхания противогазы респираторы. Защитные сооружения их классификация Средства Индивидуальной Защиты Органов Дыхания СИЗОД К СИЗОД относят противогазы респираторы изолирующие дыхательные аппараты комплект дополнительного патрона...
11095. Военная доктрина РФ. Организационная структура ВС РФ, рода войск и их предназначения 19.3 KB
  Военная доктрина РФ. Организационная структура ВС РФ рода войск и их предназначения. Военная доктрина Российской Федерации Утверждение военной доктрины Российской Федерации находится в компетенции Верховного Главнокомандующего Вооружёнными Силами Российской Фе...
11096. Организация воинского учета призывников, прохождение воинской службы по призыву и по контракту. Альтернативная служба 47.46 KB
  Организация воинского учета призывников прохождение воинской службы по призыву и по контракту. Альтернативная служба Воинский учет Воинский учет – это составная часть воинской обязанности граждан. Воинскому учету подлежат все граждане мужского пола достигшие пр
11097. Общевоинские уставы ВС РФ, закон воинской службы. Воинские звания военнослужащих воинских частей 19.21 KB
  Общевоинские уставы ВС РФ закон воинской службы. Воинские звания военнослужащих воинских частей Общевоинские уставы ВС РФ Дисциплинарный устав Вооруженных Сил Российской Федерации Настоящий Устав определяет сущность воинской дисциплины обязанности военнослу
11098. Правовые основы материального обеспечения военнослужащих воинских частей 108.63 KB
  Правовые основы материального обеспечения военнослужащих воинских частей В соответствии с Конституцией Российской Федерации в целях обеспечения социальной защиты военнослужащих в России разработаны и приняты нормативноправовые акты об их социальном обеспечении...
11099. Боевые традиции ВС РФ. Патриотизм и верность воинскому долгу, основные качества защитника отечества 27.88 KB
  Боевые традиции ВС РФ. Патриотизм и верность воинскому долгу основные качества защитника отечества Вступление Боевые традиции российских Вооруженных сил – это исторически сложившиеся в армии и на флоте и передающиеся из поколения в поколение правила обычаи и нор