w
w
w
s
r
.
d
a
r
i
k
k
w
w
w
r
i
k
s
ar
Sadrzaj
s
r
.
ad
n
i
m
.se
UVOD ................................................................................................................................. 2
OSNOVNE KARAKTERISTIKE PROCESA ................................................................... 3
OSNOVNI PARAMETRI LASERSKOG SNOPA I UREDJAJA..................................... 4
OSNOVNE KARAKTERISTIKE LASERSKOG ZRAKA ............................................... 6
PRINCIPI RADA LASERA ............................................................................................... 7
LASERSKI UREDJAJI ...................................................................................................... 9
PULSNI LASERI................................................................................................................ 9
LASERI SA ČVRSTIM JEZGROM ................................................................................ 10
PLINSKI LASERI ............................................................................................................ 10
POLUVODIČKI LASERI ................................................................................................ 10
HEMIJSKI LASERI ......................................................................................................... 11
LASERI SA SLOBODNIM ELEKTRONIMA ................................................................ 11
FIZIKA LASERA ............................................................................................................. 12
VEZA IZMEDJU ATOMA I LASERA ....................................................................... 12
Literatura: .......................................................................................................................... 13
w
w
w
s
r
.
d
ir a
e
s
.
w
ww
s
r
.
d
ira
k
s
r
ina
ww
m
e
s
w.
e
s
.
w
ww
UVOD
s
r
.
d
a
r
i
k
s
r
.
ad
r
i
k
s
ar
Otkriće lasera se vezuje za 1960. godinu. Deo u tom trenutku merodavnog
naučnog sveta odbacio je pronalazak lasera kao trivijalnu tehnologiju koja se
ne može iskoristiti u ozbiljnim aplikacijama, smatrajući ga samo još jednom
zanimljivom HI-TEC igračkom. Vreme je pokazalo kratkovidost ovakve
predikcije – laseri spadaju u am vrh najkorisnijih uredjaja ikada
napravljenim sa širokim poljem upotrebe – koje je svakim danom sve veće:
od raznih oblasti medicine kao što su hirurgija, stomatologija, preko IT
industrije, oblasti preciznog merenja, pa do skoro neverovatne upotrebe u
vojnim tehnologijama, koja se graniči sa SF-om.
Većina lasera u IT industriji koriste crvenu ili infracrvenu svetlost u opsegu
talasnih dužina od oko 650mn do 1000nm. Ograničenje za mnoge aplikacije
su prevelike talasne dužine da bi bile iskoristive it u na scenu stupa plavi
laser sa svojom malom talasnom dužinom od 450nm i manje. Zbog prirode
male talasne dužine plave svetlosti, plavi laseri se koriste za mnogo
preciznije poslove nego prethodni.
Iako je prvi crveni laser otkriven još 1960. godine, prošlo je relativno mnogo
vremena dok su naučnici uspeli da stvore lasere koji daju svetlosne zrake
male talasne dužine. Kako je razvoj lasera, kao i mnogo drugih tehnologija
n
i
m
.se
w
w
w
s
r
.
d
kira
s
r
.
d
a
r
i
k
e
s
.
w
ww
s
r
.
d
kira
s
r
a
in
m
e
s
w.
ww
w
e
s
.
ww
k
s
r
na
s
r
.
irad
w
w
w
s
r
.
d
a
r
i
k
k
w
w
w
r
i
k
s
ar
s
r
.
ad
npr. atomska energija, posredno i neposredno finansirala vojska, težište
istraživanja je bilo usmereno na povećanje snage i destruktivne moći lasera,
što je imalo za posledicu relativno dugo vreme do pojave prvih plavih lasera.
Japanski istraživač Shuji Nakamur je proiyveo prvu plavu lasersku diodu
1966. godine i time otvorio vrata za masovnu primenu plavog lasera u
sirokom diapazonu aplikacija.
Ovako male talasne dužine plavog laserskog zraka otorile su korisne
mogućnosti u tzv. potrošačkoj elektronici (multimedijalni uredjaji, laseri ya
kozmetičku primenu), uskoro možemo očekivati holografske memorije
veličine terabajta, veće memorijske kapacitete CD-ova, izuzetan napredak u
hirurgiji i medicini nove svelte LED-ove koji svete hladnije i traju 1000 puta
duže nego postojeća fluorescentna osvetljenja.
n
i
m
.se
w
w
w
s
r
.
d
ir a
e
s
.
w
ww
s
r
.
d
ira
k
s
r
ina
ww
m
e
s
w.
e
s
.
w
ww
OSNOVNE KARAKTERISTIKE PROCESA
s
r
.
d
a
r
i
k
s
r
.
ad
r
i
k
s
ar
Obrada novih materijala klasičnim postupcima obrade je veoma otežana,
često i nemoguća. Zbog toga se, paralelno sa razvojem novih materijala,
razvijaju, usavršavaju i uvode novi progresivni postupci obrade, vece
produktivnosti i ekonomičnosti prerade metala. Novi, nekonvencionalni
postupci obrade (NPO), su postupci kod kojih se uklanjanje viška materijala,
izmena oblika, dimenzija i strukture materijala ostvaruje korišćenjem
električne, hemijske, svetlosne, magnetne, nuklearne i drugih vidova
energije dovedenih neposredno u proces – zonu rezanja. NPO se
razvrstavaju na postupke: ECM – elektrohemijske obrade, EDM elektoerozione obrade, EUS – ultrazvučne obrade, EBM – obrade
elektronskim snopom, LBM – obrade laserom, PJM – obrade plazmom, CM
– hemijske obrade, WJM – obrade abrazivnim malzom, anodnomehaničke
obrade, obrade u elektromagnetnom polju, elektrohidraulične obrade, obrade
eksplozijom, elektromehaničke obrade, kombinovani postupci obrade i sl.
n
i
m
.se
w
w
w
s
r
.
d
kira
ww
s
r
.
d
kira
s
r
a
in
m
e
s
w.
ww
Razvojem lasera stvoreni su uslovi za razvoj različitih postupaka obrade
laserom (Laser Beam Machining - LBM). Usmeravanjem laserskog snopa na
s
r
.
d
a
r
i
k
e
s
.
w
w
e
s
.
ww
k
s
r
na
s
r
.
irad
w
w
w
s
r
.
d
a
r
i
k
k
w
w
w
r
i
k
s
ar
s
r
.
ad
predmet obrade moguće je izvesti veliki broj proizvodnih operacija, kao sto
su bušenje, sečenje, otvrdnjavanje, nanošenje prevlaka, zavarivanje itd.
n
i
m
.se
e
s
.
w
Toplota potrebna za zavarivanje laserom se dobija delovanjem svetlosnog
zraka, usmerenog i koncentrisanog na veoma malu površinu, što peoizvodi
gustinu snage veću od svih ostalih postupaka zavarivanja. Laser je ustvari
generator svetlosnog zraka, koji se sastoji od laserske šipke sa
nepropustljivim ogledalom (debeli sloj srebra) sa jedne strane i delimično
propustljivim ogledalom (tanki sloj srebra) sa druge strane, impulsne lampe i
reflektujućeg cilindra. Na šipku deluje impuls svetlosti iz lampe (kseon ili
neon), stimulišući atome Cr da predju na viši energetski nivo, koji se potom
vraćaju na niži energetski nivo uz emisiju fotona. Ova stimulacija traje dok
se ne postigne zasićenje kada je više atoma Cr na višem nego na nižem
energetskom nivou. Time se postiže efekat stvaranja velikog broja fotona
koji se kreću duž ose kristala, odbijaju od nepropusnog ogledala i postižu
intenzitet dovoljan da se stvori laserski zrak koji prolazi kroz delimično
propusno ogledalo. Emitovanu svetlost usmerava ogledalo, a fokusira
optičko sočivo, tako da ona praktično deluje u tački, uslovljavajući brzo i
efikasno topljenje osnovnog materijala. Zavareni spoj dobijen laserom ima
veliku dubinu uvarivanja i malu širinu šava, pa dodatni material po pravilu
nije potreban. Kvalitet spoja je dobar, jer nema metalruških problema (ZUT
je veoma mali), a ostali naponi i deformacije spoja su minimalni. Primena
ovog postupka je još uvek mala zbog visoke cene opreme i relativno male
raspoložive snage, ali se poslednjih godina lasersko zavarivanje sve više
koristi, posebno posle uvodjenja u praksu jeftinijih gasnih lasera, kao što su
CO2 laseri, koji imaju snagu i preko 15kW.
w
w
w
s
r
.
d
ir a
ww
s
r
.
d
ira
k
s
r
ina
ww
m
e
s
w.
s
r
.
d
a
r
i
k
e
s
.
w
ww
s
r
.
ad
r
i
k
s
ar
n
i
m
.se
w
w
w
e
s
.
w
ww
OSNOVNI PARAMETRI LASERSKOG SNOPA I
UREDJAJA
s
r
.
d
kira
s
r
.
d
kira
s
r
a
in
LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationpojačavanje svetlosti stimuliranom emisijom zračenja).
s
r
.
d
a
r
i
k
m
e
s
w.
ww
w
e
s
.
ww
k
s
r
na
s
r
.
irad
Download

4860-Masinstvo-obrada laserom