- •Конструкторська частина
- •1.1. Лазерний технологічний комплекс для наплавки рідких матеріалів.
- •1.2. Компонування лтк.
- •1.3. Технологічний лазер.
- •1.4. Передача випромінювання в зону обробки.
- •1.5. Зовнішня оптична система.
- •1.6. Блок підйому фокусуючої системи.
- •1.7. Аналізатор розподілу інтенсивності в пучку лазерного випромінювання
- •Технологічна частина
- •Перспективи застосування біметалічних матеріалів
- •1.8.Фокусуюча система.
- •Технології виготовлення і об’єкти застосування зносостійких багатошарових листів
- •Сучасні матеріали для наплавлення
- •2.4. Порівняльні характеристики деяких методів наплавлення
- •Лазерно-ливарні методи виготовлення біметалів
- •Реалізація технології виробництва біметалів лазерно-ливарним методом.
- •Пристрій для лазерно-ливарного виготовлення біметалів
- •Експериментальні дослідження отримання біметалів лазерно-ливарним методом
- •Економічний розділ
- •3.1. Вибір базового варіанту. Техніко-економічна характеристика варіантів технологічного процесу виготовлення біметалів
- •3.2 Критерії економічної ефективності технології лазерно ливарного виготовлення біметалів
- •3.3 Капітальні затрати впровадження лазерно ливарної технології
- •3.4 Собівартість продукції
- •Електроенергія:
- •4.1. Охорона праці та навколишнього середовища при операціях лазерної наплавки рідких матеріалів
- •4.2. Аналіз шкідливих і небезпечних виробничих факторів
- •Організаційно запобіжні заходи
- •3Асоби безпеки в ливарних цехах
- •Мікроклімат
- •Повітря робочої зони
- •Захист від шумо впливу
- •Освітлення
- •Електробезпека
- •Пожежна безпека
- •4.11. Розрахунок інтенсивності опромінення лазерним випромінюванням
- •4.12. Система заходів та засоби забезпечення лазерної безпеки.
- •Висновок
- •Список використаної літератури
1.8.Фокусуюча система.
Основні технічні проблеми, що виникають при створені лінзових систем фокусування випромінювання, такі:
-вибір модової структури і геометрії сфокусованого пучка;
-вибір фокусуючої лінзи; '
-локалізація фокуса пучка відносно поверхні оброблюваної заготівки. Перша проблема вирішена тим, що обраний лазер генерує одномодові пучки. Це забезпечує досягнення трой фокусування випромінювання необхідної при проведенні операції лазерної наплавки.
Вибір лінзи ускладнюється наявністю аберацій. Вимога мінімізації сумарного радіуса плями фокусування:
+
=
F
де
радіус обумовлення діфракцією;
- радіус, обумовлення сферичності
аберацією;
-
мінімальне значення абераційного
коефіцієнта лінзи, що має місце при
відношенні радіусів кривизни передній
и задній поверхні лінзи
=
Який визначається за формулою:
d- діаметр сфокусованого пучка.
Оптимальне
значення фокусної відстані і оптимальне
значення
визначається за формулами:
=
d;
Таким
чином, лінза виготовлена з КО, має
показник заломлених
=1,46 і перетворююча пучок діаметром d =
24 мм розбіжністю 0 1,4 мрад повинна мати
оптимальну фокусну відстань:
9,963
;
=58,15
Мінімально можливий радіус сфокусованого пучка
0,12
мм
В наведення вище параметрах технологічного процеса йдеться про те, що радіус сфокусованого пучка лазерного випромінювання має дорівнювати 0,2 ... 0,4 мм, в залежності від товщини оброблюваної заготовки.
Отже, при виборі фокусуючої лінзи з фокусною відстанню яка находиться в наступний межах: 95,0 мм F 190,0 мм.
Технологічна частина
Перспективи застосування біметалічних матеріалів
Біметалічні листи представляють собою двошаровий металевий матеріал, що складається з двох різних металів, сталей або сплавів, міцно з'єднаних між собою по всій площині зіткнення, і представляє собою єдине ціле.
У двошаровому металевому матеріалі, шари мають різні функції і називаються - основний і наплавлений шар. Основний шар приймає на себе механічні навантаження, наплавлений шар має високу зносостійкість і виконує захисну функцію.
Характерною особливістю виробів з біметалу є їх висока міцність. Біметалічний лист є ідеальним матеріалом для виготовлення та ремонту робочих вузлів і деталей, схильних до інтенсивного зносу.
Незаперечною перевагою біметала є можливість виготовлення з нього готових виробів практично будь-якої форми, з урахуванням вальцювання та згинання. Зносостійкі листи можуть використовуватися в самих різних вузлах промислового обладнання. Збірка, з'єднання і закріплення біметалевих виробів на поверхні, що захищається проводиться або за допомогою зварювання, або за допомогою болтових з'єднань, шпильок і т.д.
Застосування зносостійких листів визначається цілою низкою переваг, в порівнянні з однорідними металевими матеріалами, що дозволяє створити комплекс експлуатаційних властивостей, недосяжних в сталях або сплавах.
Застосування біметалевих листів доцільно з наступних причин:
можливість захисту обладнання від будь-якого виду зносу;
значне збільшення терміну служби обладнання за рахунок підвищення зносостійкості поверхні, що захищається;
підвищення продуктивності обладнання;
скорочення витрат на спеціальні ремонтні бригади;
скорочення витрат на обслуговування і ремонти;
зменшення операційних витрат на утримання обладнання і, як наслідок, зниження собівартості продукції.
