دانلود پایان نامه مهندسی برق
بررسی و تشریح کاربردهای لیزر در صنعت با با تاکید بر برش،جوشکاری و ماشینکاری
*قابل استفاده برای رشته های صنایع،مکانیک و جوشکاری
چكیده:
امروزه تقریباً همه، لیزر و موارد كاربرد آن را از نظر علمی و صنعتی می دانند. در تمام دنیا به ویژه در كشور ما استفاده از لیزر و مشتقات آن به طور شگفت انگیزی افزایش یافته و از نظر علمی اگر بحث كنیم در اوایل سال 1903 دانشمندان اثرات درمانی نور را در شكلهای علمی مطرح نمودند و در همین سالها یك فیزیكدان بنام Nif finsen Rybery به خاطر كشفها و تحقیقاتش روی قابلیتهای اشعه های ناشی از طیف های مختلف نور موفق به دریافت جایزه نوبل گردید. و اشعه نور(لیزر) نیز در صنعت كاربردهای فراوانی در جوشكاری ، برشكاری، ماشینكاری قطعات ، قالبهای تزریق پلاستیك و ... دارد. و امروزه كاربرد لیزر به دلیل سرعت بالا و انعطاف پذیری بیشتری كه دارد بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.
بر اساس تحلیلی كه توسط مؤسسه تحقیقات آلمان صورت گرفته است مقادیر فروشی كه توسط سازندگان ماشینهای لیزری در سرتاسر دنیا انجام گرفته است نرخ رشد آنها كمتر از مقدار ثبت شده در 20 سال اخیر می باشد.از ماسینهای برش لیزری بیشتر در صنایع لوازم خانگی ، خودروسازی، تجهیزات نفت، گازو پتروشیمی، ماشین سازی، هواو فضاو... كاربرد دارد.
کلمات کلیدی:
لیزر
عملیات لیزری
جوشکاری لیزری
برش لیزری اجسام
ماشین کاری با لیزر
کاربردهای لیزر در صنعت
مقدمه:
كلمة لیزر مخفف كلمه (Laser Amplifcation by stimulated Emmision of Radiuion) كه یك نام اختصاری تقویت نور با انتشار برانگیخته تابش است.اساس لیزر شامل دو آینه است كه به صورت موازی یكدیگر قرار گرفته اند تا یك نقطه نورانی را بوجود آورد معمولاً یك منبع تغذیه DC یا RF برای لیزرهای گازی از جمله Co2 و اكسیمر و لیزر He/Ne و یا یك پالس نوری برای لیزری Nd/ YA می باشد. برای یك طراحی یك لیزر Co2 بر پایه نیاز به Co2 سرد انجام می شود ولیزر Co نیز به روش مشابه به لیزر Co2 ساخته می شود. لیزرهای جامدی وجود دارند كه شامل-YAG YV04-Yb Nd- می باشد.
لیزرهای YAG تمایل دارند كه به صورت انفجاری عمل كنند. لیزر اكسیمر از مولكولهای دوتایی برانگیخته شده استفاده كرده اند. لیزرهای دیودی وسایل كارآمدتری برای تبدیل انرژی الكتریكی به انرژی نوری هستند. از آنجایی كه در فیزیك كلاسیك روشی برای بیان لیزرها وجود ندارد از این رو گهگاه از لیزرها به ابزار كوانتومی تعریف می گردد و اساساً اصول لیزر كوانتیزه كردن انرژی و انتشار اشعه تحریك شده است. انواع بسیاری از لیزرها ساخته شده است كه ممكن است جامد، مایع یا گاز باشد.
از انواع دیگر لیزرهای پردازنه ماده می توان : شیشه، یاقوت و اگزیمر را نام برد. امروزه از برنامه كامپیوتری CAD/CAM به منظور بهره برداری از سرعت و انعطاف پذیری استفاده می شود. تداخل سنج لیزری نیز در صنعت استفاده می شود كه برای اندازه گیری دقیق طول قطعات است كه این تداخل سنج ها مجهز به یك پروب اندازه گیری گیج است . آینه های انعكاسی بازتابنده هستند. ارتعاش سنج ها به تداخل سنج لیزری از نوع آینه تخت مجهز هستند كه تماس با قطعه ندارند. پدیده جدیدی كه امروز در خدمت مهندسی معكوس قرار دارد دیجیتایز كردن و اندازه گیری قطعات با لیزر است یكی از روشهای دیجیتایز كردن استفاده از SCANNER است.
بدین ترتیب كه اسكز یك بار سطح مدل را طی می كند و خطوطی نسبتاً با فاصله از سطح قطعه را بدست می دهد. در لیزر مواد به دو صورت فلزات( فولاد، آلومینیوم، مس و تاتیانیوم و...) و غیر فلزات( مواد معدنی، موادآلی، آلومین، چوب، پارچه و...)استفاده می شود.ضمانت مهمترین متغییری است كه بر روی چگونگی برش لیزری ماده اثر می گذارد كه رابطه بین سرعت بریدن با ضمانت فرم است.جوشكاری لیزری به دو صورت منفرد و دو لبه اجرا می شود كه برای جوشكاریهای حساس و جوش دادن آلومینیوم، استیل، فولادو... كاربرد دارد و بستگی به حساسیت جوش دارد. در آزمایش جوشكاری اشعه لیزر دولبه یك اشعه Co2 با نیروی بالا به دو اشعه با نیروی مساوی تقسیم می شود. جنس ابزاری كه در لیزر بكار می رود باید از استحكام خستگی و مقاومت سایشی بالایی داشته باشد و مقدار سایش تحت تأثیر جنس قطعه كار ماشینكاری دارد.
فهرست
فصل اول:تعاریف وانواع لیزر
1-1 لیزرها چگونه كار می كنند
1-2 طرح محفظه آینه ها
1-3 طول محفظه
1-4 پدیده گسیل تحریك شده
1-6 دی اكسید كربن
1-6 منو اكسید كربن
1-7 اكسیمر
1-8 لیزرهای دیودی
فصل دوم :اساس كار لیزر
2-1 نظریه عملیات لیزری
2-2 كوانتیزه كردن (طبقه بندی مواد)
2-3 انتشار تحریك شده
2-4 ساختن یك لیزر
2-5 انواع لیزر
2-6 اصول عملیات
2-7 مشخصات بازدهی لیزرهای CO2
2-8 انواع قابل استفاده
2-9 یاگ YAG
2-10 مشخصات بازدهی لیزرهای یاگ
2-11 انواع دیگر لیزرها
2-12 سیستم های برشی
2-13 CAD/CAM
2-14 ماشین كاری به كمك لیزر
2-15 كاربرد تداخل سنج لیزری
2-16 تحلیل سیستم از منظر علم اندازه گیری
2-17 تداخل سنج لیزری
2-18 ریز تداخل سنج ها
2-19 ارتعاش سنج ها
2-20 اساس كار سیستم های برش لیزری
2-21 كاربرد ماشین برش لیزری
2-22 مزایای برش لیزری
2-23 محدودیتهای برش لیزری
2-24 دیجیتایز كردن و اندازه گیری قطعات با لیزر
2-25 موارد استفاده SCANNER
2-26 ساخت سریع قالبهای تزریق پلاستیك
2-27 موارد استفاده از برش لیزری
2-28 پلاریزاسیون
2-29 طبقه بندی مواد در لیزر
2-30 تركیبات
2-31 متغیرهای مربوط به مواد
2-32 ضخامت
2-33 پرداخت سطح
2-34 متغیرهای مربوط به لیزر
2-35 سیكل كار
2-36 انتشار
2-37 متغیرهای مربوط به فرایند
فصل سوم: برش مواد با اشعه لیزر
3-1 فرآیند برش مواد با لیزر
خصوصیات مواد قابل برش با لیزر
انواع برش و تجهیزات مورد نیاز
عوامل مؤثر در برش مواد با لیزر
شدت و توان برش لیزری
روابط توزیع دما در برش لیزری
رژیم‌های برش لیزری مواد
فصل چهارم : جوشكاری با لیزر
4-1 جوشكاری با لیزر
4-2 تنظیمات لیزر
4-3 مكانیزمهای فرایند keyholes و پلاسما
4-4 ویژگیهای كاردهی
4-5 جوشكاری اشعه لیزر دو لبه
4-6 آزمایشات
4-7 نتایج وبحث های جوشهای لیزری
4-8 سختی وترك خط مركزی
4-9 نوسان ستون های بخار
4-10 نتایج اشعه لیزر CO2
4-11 جوشهای لیزری
4-12 تیر دو بل
4-13 رفتار اتصالات جوش داده شده
4-14 اتصالات نا متناجس
فصل پنجم: ماشینكاری با لیزر
5-1 ماشین كاری با لیزر
5-2 نشر خود به خود تابش
5-3 انتشار القایی
5-4 روشهای بدست آوردن وارونگی
5-5 نوسان لیزر
5-6 انواع لیزربرای ماشین كاری
5-7 مشخصات اشعه لیزر
5-8 اثرات لیزر بر مواد
5-9 اثرات لیزر بر جنس قطعه كار
5-10 سرعت ماشین كاری
5-11 ماسین كاری با لیزر به كمك جت گاز
5-12 سوراخ كاری
5-13 برش
5-14 كنده كاری
5-15 شكست كنترل شده
5-16 برش اجزاء الكترونیك
5-17 ماشین كاری مافوق صوت USM
5-18 دگر سایی آهنربایی
5-19 دامنه ها در USM
5-20 خواص مواد دكر سان كننده مغناطیس
5-21 جنس ابزار
5-22 فشار استاتیك ابزار بر قطعه كار
5-23 سوسپانسیون ساینده
5-24 مكانیزم براده برداری
5-25 دامنه ارتعاش ابزار
5-26 جنس قطعه كار
5-27 اثرات شكل ابزار بر سرعت برش كاری
5-28 سرعت براده برداری در USM
5-29 اثر تیوری بار استاتیك و دامنه ارتعاش
5-30 پرداخت سطح
5-31 اثرات متغیرهای فرایند
5-32 اضافه برش
5-33 خزینه كردن حفره
5-34 سوراخ كاری
منابع
قیمت: 38٬000 تومان
قیمت: 43٬500 تومان
قیمت: 30٬000 تومان