'Powerpoint_laser-en plasmatechnieken deel versie 1

• newEditor
• Techniek
• MBO
• Studiejaar 3

• Light

• Amplification by

• Stimulated

• Emission of

• Radiation

• Licht wordt opgewekt door emissie van straling te stimuleren

Gewoon licht

Laserlicht, in lengte en fase gelijk

Hoge vermogensdichtheid door bundel samen te trekken Energie wordt slechts in één richting uitgestraald

Zeer hoge energiedichtheid

Klein deel  materiaal smelten

Overige energie  verdwijnt door reflectie

en geleiding

Text

Reflectie is afhankelijk van:

• Golflengte

• Oppervlakteruwheid

• Oppervlaktelagen (oxide, vuil)

• Oppervlaktetemperatuur

Goed reflecterende materialen (Al, Cu)  hoge energiedichtheid nodig om oppervlak te smelten Kamertemp: 80 %  20 % in gesmolten toestand

hoe werkt een laser?

A

geen idee

B

test

C

Oke

D

Answer D

• Bij de CO2-laser worden stikstofmoleculen in trilling gebracht met een elektrische stroom die de energie aan de CO2 moleculen afstaan die dan het infrarode laserlicht voortbrengen. (CO2, N2, He)

• Excimeerlaser

• gepulste ultraviolet laser die werkt op basis van excimeren

• Excimeren is een kort levende verbinding tussen twee edelgassen

Nd-YAG laser

Neodynium ionen ingebed in een Yttrium-Aluminium-Granaat kristal

• Componenten in de resonator:

• Diafragma  voor bundel met over hele doorsnede zo gelijkmatig mogelijke intensiteit

• Bundelverbreder  verbreedt de bundelmiddellijn (werkafstand)

• Veiligheidsafsluiter  onderbreekt versterkingsproces

• Q-switch puls genereren voor snelle en korte pulstijden

• Componenten buiten de resonator

• Beam splitter  afsplitsen van deel van de bundel voor de regeling

• Hoofdafsluiter  onderbreken van de bundel maar niet de laserwerking

• Veel koeling nodig door laag rendement

• CO2  20%

• Nd-YAG  3%

• Meestal gesloten koelsysteem

• Primair medium  gedeïoniseerd water

• Secundair medium  water of lucht

• Laserbundel krijgt steeds grotere middellijn

 divergentie

• Afname van energiedichtheid compenseren door focussering  creëren van grote vermogensdichtheid m.b.v. lenzen en spiegels

• Afhankelijk van mate van focussering  86% bundelvermogen op 1/3 van mat. dikte

• Key-hole techniek  verplaatsen van focuspositie

• Kleine werkafstand  sterke lens i.c.m. kleine bundelmiddellijn

  • hanteringsmogelijkheden beperkt

  • lens kan door spatten beschadigd worden

• Voldoende werkafstand  bundel eerst verbreden (divergeren) met een negatieve lens en vervolgens met een positieve lens focusseren

• Focussering

• Reflectie  afh. van stand van de bundel t.o.v. oppervlak

• Absorptie  afh. van stand van de bundel t.o.v. oppervlak

• Transmissie  afh. van materiaaleigenschappen

• Emissie  afh. van materiaaleigenschappen

• Stand van de bundel t.o.v. oppervlak bepaalt mate van reflectie en daardoor ook absorptie.

• bij laserlassen direct beïnvloed door lasnaadvorm

• door voorbewerking binnen geometrie van de

lasnaad

• Transmissie  sterk afhankelijk van materiaaleigenschappen

• Emissie  in mindere mate afhankelijk van materiaaleigenschappen

• Secundaire absorptie 

Vindt plaats na inslag in werkstuk.

Er ontstaat en plasmawolk.

laserstraal wordt hierdoor geabsorbeerd waardoor

proces stopt.

Door procesgas te doseren en/of laserstraal te onderbreken verdwijnt plasmawolk en kan proces doorgaan

• Systemen:

  • Laserbundel verplaatsen of splitsen met spiegels

  • Laserkop verplaatsen bij stilstaand product

  • Product verplaatsen bij stilstaande laserkop

  • Zowel product als laserkop verplaatsen

Gedeeltelijk doorlaatbare spiegel

Roterende spiegels Nummeriek bestuurd

Beweegbare lens

Met klapspiegels verplaatsen

Met paraboolspiegel

Beweegbare

focusseringslens

• 2 typen installaties:

  • Optiek beweegt en tafel

  • staat stil (vliegend optiek)

  •  dikke plaat i.v.m.

  • Massatraagheid

  • Optiek staat stil en tafel

  • beweegt  dunne plaat

• Frameconstructie C-frame Brugframe

• 3 translatie-assen X-, Y, en Z-as

• Rotatie-as

C-as

Laserstraal snijden