هدف از این پایان نامه بررسی و تشریح کاربردهای لیزر در صنعت با با تاکید بر برش،جوشکاری و ماشینکاری می باشد
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
چکیده:
امروزه تقریباً همه، لیزر و موارد کاربرد آن را از نظر علمی و صنعتی می دانند. در تمام دنیا به ویژه در کشور ما استفاده از لیزر و مشتقات آن به طور شگفت انگیزی افزایش یافته و از نظر علمی اگر بحث کنیم در اوایل سال 1903 دانشمندان اثرات درمانی نور را در شکلهای علمی مطرح نمودند و در همین سالها یک فیزیکدان بنام Nif finsen Rybery به خاطر کشفها 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 کاربردهای فراوانی در جوشکاری ، برشکاری، ماشینکاری قطعات ، قالبهای تزریق پلاستیک و ... دارد. و امروزه کاربرد لیزر به دلیل سرعت بالا و انعطاف پذیری بیشتری که دارد بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.
بر اساس تحلیلی که توسط مؤسسه تحقیقات آلمان صورت گرفته است مقادیر فروشی که توسط سازندگان ماشینهای لیزری در سرتاسر دنیا انجام گرفته است نرخ رشد آنها کمتر 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... کاربرد دارد.
کلمات کلیدی:
لیزر
عملیات لیزری
جوشکاری لیزری
برش لیزری اجسام
ماشین کاری با لیزر
کاربردهای لیزر در صنعت
مقدمه:
کلمة لیزر مخفف کلمه (Laser Amplifcation by stimulated Emmision of Radiuion) که یک نام اختصاری تقویت نور با انتشار برانگیخته تابش است.اساس لیزر شامل دو آینه است که به صورت موازی یکدیگر قرار گرفته اند تا یک نقطه نورانی را بوجود آورد معمولاً یک منبع تغذیه DC یا RF برای لیزرهای گازی از جمله Co2 و اکسیمر و لیزر He/Ne و یا یک پالس نوری برای لیزری Nd/ YA می باشد. برای یک طراحی یک 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 که شامل-YAG YV04-Yb Nd- می باشد.
لیزرهای YAG تمایل دارند که به صورت انفجاری عمل کنند. لیزر اکسیمر از مولکولهای دوتایی برانگیخته شده استفاده کرده اند. لیزرهای دیودی وسایل کارآمدتری برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نوری هستند. از آنجایی که در فیزیک کلاسیک روشی برای بیان لیزرها وجود ندارد از این رو گهگاه از لیزرها به ابزار کوانتومی تعریف می گردد و اساساً اصول لیزر کوانتیزه کردن انرژی و انتشار اشعه تحریک شده است. انواع بسیاری از لیزرها ساخته شده است که ممکن است جامد، مایع یا گاز باشد.
از انواع دیگر لیزرهای پردازنه ماده می توان : شیشه، یاقوت و اگزیمر را نام برد. امروزه از برنامه کامپیوتری CAD/CAM به منظور بهره برداری از سرعت و انعطاف پذیری استفاده می شود. تداخل سنج لیزری نیز در صنعت استفاده می شود که برای اندازه گیری دقیق طول قطعات است که این تداخل سنج ها مجهز به یک پروب اندازه گیری گیج است . آینه های انعکاسی بازتابنده هستند. ارتعاش سنج ها به تداخل سنج لیزری از نوع آینه تخت مجهز هستند که تماس با قطعه ندارند. پدیده جدیدی که امروز در خدمت مهندسی معکوس قرار دارد دیجیتایز کردن و اندازه گیری قطعات با لیزر است یکی از روشهای دیجیتایز کردن استفاده از SCANNER است.
بدین ترتیب که اسکز یک بار سطح مدل را طی می کند 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 که بر روی چگونگی برش لیزری ماده اثر می گذارد که رابطه بین سرعت بریدن با ضمانت فرم است.جوشکاری لیزری به دو صورت منفرد و دو لبه اجرا می شود که برای جوشکاریهای حساس و جوش دادن آلومینیوم، استیل، فولادو... کاربرد دارد و بستگی به حساسیت جوش دارد. در آزمایش جوشکاری اشعه لیزر دولبه یک اشعه Co2 با نیروی بالا به دو اشعه با نیروی مساوی تقسیم می شود. جنس ابزاری که در لیزر بکار می رود باید از استحکام خستگی و مقاومت سایشی بالایی داشته باشد و مقدار سایش تحت تأثیر جنس قطعه کار ماشینکاری دارد.
فهرست
فصل اول:تعاریف وانواع لیزر
1-1 لیزرها چگونه کار می کنند
1-2 طرح محفظه آینه ها
1-3 طول محفظه
1-4 پدیده گسیل تحریک شده
1-6 دی اکسید کربن
1-6 منو اکسید کربن
1-7 اکسیمر
1-8 لیزرهای دیودی
فصل دوم :اساس کار لیزر
2-1 نظریه عملیات لیزری
2-2 کوانتیزه کردن (طبقه بندی مواد)
2-3 انتشار تحریک شده
2-4 ساختن یک 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 کاری به کمک لیزر
2-15 کاربرد 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 کار سیستم های برش لیزری
2-21 کاربرد ماشین برش لیزری
2-22 مزایای برش لیزری
2-23 محدودیتهای برش لیزری
2-24 دیجیتایز کردن و اندازه گیری قطعات با لیزر
2-25 موارد استفاده SCANNER
2-26 ساخت سریع قالبهای تزریق پلاستیک
2-27 موارد استفاده از برش لیزری
2-28 پلاریزاسیون
2-29 طبقه بندی مواد در لیزر
2-30 ترکیبات
2-31 متغیرهای مربوط به مواد
2-32 ضخامت
2-33 پرداخت سطح
2-34 متغیرهای مربوط به لیزر
2-35 سیکل کار
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 : جوشکاری با لیزر
4-1 جوشکاری با لیزر
4-2 تنظیمات لیزر
4-3 مکانیزمهای فرایند keyholes و پلاسما
4-4 ویژگیهای کاردهی
4-5 جوشکاری اشعه لیزر دو لبه
4-6 آزمایشات
4-7 نتایج وبحث های جوشهای لیزری
4-8 سختی وترک خط مرکزی
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: ماشینکاری با لیزر
5-1 ماشین کاری 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 کاری
5-7 مشخصات اشعه لیزر
5-8 اثرات لیزر بر مواد
5-9 اثرات لیزر بر جنس قطعه کار
5-10 سرعت ماشین کاری
5-11 ماسین کاری با لیزر به کمک جت گاز
5-12 سوراخ کاری
5-13 برش
5-14 کنده کاری
5-15 شکست کنترل شده
5-16 برش اجزاء الکترونیک
5-17 ماشین کاری مافوق صوت USM
5-18 دگر سایی آهنربایی
5-19 دامنه ها در USM
5-20 خواص مواد دکر سان کننده مغناطیس
5-21 جنس ابزار
5-22 فشار استاتیک ابزار بر قطعه کار
5-23 سوسپانسیون ساینده
5-24 مکانیزم براده برداری
5-25 دامنه ارتعاش ابزار
5-26 جنس قطعه کار
5-27 اثرات شکل ابزار بر سرعت برش کاری
5-28 سرعت براده برداری در USM
5-29 اثر تیوری بار استاتیک و دامنه ارتعاش
5-30 پرداخت سطح
5-31 اثرات متغیرهای فرایند
5-32 اضافه برش
5-33 خزینه کردن حفره
5-34 سوراخ کاری
منابع
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : محمد همتی
شماره تماس : 09106392022 - 09216302826
ایمیل :hemmati.eng@gmail.com
سایت :fileina.com
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایلدانلود پایان نامه جوشکاری با لیزر
دانلود پایان نامه مهندسی برق
جوشکاری با لیزر
مقدمه
همانند برش با لیزر ، جوشکاری نیز براساس بیمی متمرکز برای دستیابی به نفوذ است .تنها استثناء زمانی است که درز تحت جوشکاری مسیر پیچیده ای دارد یا فاصله دولبه درز متغییر است که در این مورد بیمی وسیع تر بسیار آسان تر و قابل اعتمادتر است .به هر حال در این روش هنگامیکه نیاز به بیمی وسیع داریم ، باید فرآیندهای جوش پلاسما نیز به عنوان گزینه هایی پیش رو مدنظر قرار گیرند.تنظیمات جوشکاری لیزر نشان دهنده انعطاف پذیری استفاده از انرژی نوری هستند.
در اینجاست که کاربران لیزر نیاز به پختگی دارند.برای مثال مزایای این جوشکاری در جوش لوله ای ازبیرون به داخل این است که کنترل کیفی بسیار راحت می شودوبنابراین هزینه های قابل ملاحظه ای در بخش کنترل کیفیت ذخیره می شوند.تنظیمات نوری ممکن برای بیم لیزری متمرکز در بخش 2-8 و 2-9 مورد بحث قرار گرفتند.استفاده از محافظ در تمامی فرآیندهای جوش الزامیست که جوش لیزر نیز از این قاعده مستثنی نخواهدبود.با این همه استفاده از محافظ آنقدر ها مشکل نیست .وبرای محافظت از تجهیزات نوری نیز نیاز است .هنگام جوشکاری موادی با انعکاس بالا عمدتاً قطعه کار را 5 درجه زاویه می دهندوبنابراین از بازگشت دسته نور به طرف تجهیزات وآسیب زدن به حلقه های با شکل یا بازگشت به آن مستقیماً به داخل سوراخ لیزر وبنابراین آسیب زدن به "بیم " این کار انجام می شود.چنین عکس العملی دارای حجمی از هوا بدون هیچ گونه کنترل است ،که از پنجره خروجی لیزر خارج می شود.این امر گاهی می تواند مطلوب باشد ،به جز در مواقعی که قدرت بیشتری هنگام بالابودن انعکاس قطعه به کار گرفته شود.
کلمات کلیدی:
لیزر
جوشکاری
جوشکاری لیزری
فهرست مطالب
جوشکاری با لیزر 1
مقدمه: 3
چکیده 4
لیزرها چگونه کارمی کنند: 6
شکل 1 ساختمان اساسی محفظه لیزر :a پایدار b ناپایدار c محفظه پایدار با پنجره ایرودینامیک 7
2- طرح محفظه اینه ها: 7
3- طول محفظه : 8
شکل 2 تصویری از مفهوم عدد فرسنل 9
جدول 1 ابعاد لیزرهای صنعتی معمول 10
4- پدیده گسیل تحریک شده: 10
شکل 3 سطوح انرژی مولکول دی اکسید کربن 12
5- دی اکسید کربن: 12
شکل 4 سطوح انرژی ارتعاشی مولکول CO 13
شکل 5 سطوح انرژی برای نئومیدیوم 14
شکل 6 طیف جذب سطحی Nd-YAG درمقایسه با طیف گسیلی نور لامپ یا لیزر دیودی GaAs 15
شکل 7 تنظیمات ممکن برای رسیدن به قدرت بالای 1kW با لیزر Nd-YAG 16
6- مونوکسید کربن: (( CO 16
شکل 8 پالس های تیز Nd-glass در مقایسه با Nd-YAG 17
شکل 9 سطوح انرژی لیزر اکسیمر 19
7- اکسیمر: 19
جدول 3 دامنه تغییرات طول موج های مخلوطهای گازی مختلف لیزر اکسیمر 20
8- لیزرها دیودی: 20
شکل 10 سطوح انرژی دیود برای یک جفت غیر اتصالی که ناحیه حرکت الکترون را محدود می کند 21
شکل 11 اساس ساختمان لیزر جریان آرام(SF) 22
-1- (جوشکاری لیزر) Laser Welding : 22
مکانیزمهای فرآیند- Keyholes و پلاسما ها: 26
ویژگیهای کاردهی : 29
5- جوشکاری اشعه لیزر دو لبه: 33
6-آزمایشات: 42
7- نتایج و بحث های جوش های لیزری: 45
8- سختی و ترک خط مرکزی: 46
9- نوسان ستون های بخار: 47
10- نتایج اشعه لیزر: co2)) 51
11- جوشهای لیزری: 52
12- تیر دوبل: 53
13- رفتار اتصالات جوش داده شده مقاوم در برابر خزش فولاد درحرارت سرویس 54
1 اتصالات نامتجانس : 59
منابع و ماخذ: 65
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : محمد همتی
شماره تماس : 09106392022 - 09216302826
ایمیل :hemmati.eng@gmail.com
سایت :fileina.com
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایلهدف از این پایان نامه انواع لیزر و نحوه ساختن آنها و بررسی اساس کار لیزرها می باشد
دانلود پایان نامه مهندسی برق
انواع لیزر و نحوه ساختن آنها و بررسی اساس کار لیزرها
مقدمه:
لیزر عبارتست از یک تقویت کننده نوری.این کلمه مخفف عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation است که به معنای تقویت نور توسط انتشار تحریک شده ارتعاش می باشد.از ویژگیهای سودمند نور لیزر می توان از تکفامی بودن،موازی بودن و پیوستگی یا انسجام آن نام برد.برای بررسی و مطالعه پردازش لیزری مواد ابتدا بهتر است به درک و شناخت مکانیسم انجام دهنده این عمل بپردازیم.از آنجایی که در فیزیک کلاسیک روشی برای بیان لیزرها وجود ندارد،از این رو گهگاه لیزرها به ابزار کوانتومی تعریف می گردند.اساسا اصول لیزر کوانتیزه کردن انرژی و انتشار اشعه تحریک شده است.
انرژی موجود در سیستم ها طبقه بندی میشوند.بدین معنی که بدست آوردن یا از دست دادن انرژی تنها در مراحل ناپیوسته ممکن می باشد.این مراحل در مورد اشیاء ماکروسکوپیک چندان اهمیتی ندارد،بلکه اهیت آنها به خاطر تک تک مولولها و اتمها می باشد.شما می توانید نموداری از سطح انرژی اتمی را رسم نمایید که نشان دهنده مقدار مجاز باشد.
هنگامی که اتم در موقعیت E3 قرار می گیرد،می تواند انرژی را به شکل یک فوتون ساطع کند و به سطح E2 نزول نماید. بنا بر قانون بقاء انرژی،انرژی فوتون باید E3-E2 باشد. متشابها فوتون های ساطع شده در طی انتقال E2 E1 دارای انرژی EE1 می شوند.شکل2 نکته مهم این است که در پی جهشهای الکترون از انرژی بالا به پایین،فوتون های ساطع شده دارای انرژی ثابتی هستند.نتیجتا نور حمال یک طول موج دارد.به طریق مشابه یک اتم در موقعیت E2،یک فوتون از انرژیE3-E2 را جذب می کند و به سطح انرژی E3 می رسد. این فرآیند جذب میتواند فوتون هایی را که از فرآیند قبلی ساطع شده اند مورد استفاده قرار دهد.
کلمات کلیدی:
لیزر
انواع لیزر
نحوه ساختن لیزر
اساس کار لیزرها
فهرست مطالب
مقدمه: 4
چکیده 5
1- نظریه عملیات لیزری 6
کوانتیزه کردن(طبقه بندی)انرژی 7
3- انتشار تحریک شده 7
4- ساختن یک لیزر 8
5- انواع لیزر 10
6- اصول عملیات : 10
7- مشخصات بازده لیزرهای CO2 11
7-1- مشخصات زمانی 11
7- مشخصات مکانی 11
8- انواع قابل استفاده 12
9- یاگ(YAG) 13
10- مشخصات بازدهی لیزرهای یاگ 14
10- مشخصات مکانی 14
11- انواع دیگر لیزرهای پردازنده ماده 15
11- یاقوت 15
1 اگزیمر 15
13- سیستم های برشی 17
عوامل موثردرسیستم حرکت نوری 20
الف-واگرائی(Divergence) 20
ب- هم ترازی 20
ج-استحکام 20
د-پاکیزگی مسیر اشعه 20
CAD/CAM 1- 13-2 22
14- ماشینکاری به کمک لیزر و چشم انداز آینده آن 23
15- کاربرد تداخل سنج لیزری در اندازه گیری دقیق طول 26
16- تحلیل سیستم از منظرعلم اندازه گیری : 26
قدرت تفکیک 27
17- تداخل سنج لیزری : 31
18- کاربردای تداخل سنج های ظریف بعنوان یک جز مدولار در دیگر سیستمهای اندازه گیری 32
18-1- ریز تداخل سنج ها : 34
19- ارتعاش سنج ها : 34
20اساس کار سیستم های برش لیزری Laser Operation 35
21- کاربرد ماشین برش لیزری 36
2 مزایای برش لیزری 37
23- محدودیتهای برش لیزری 38
24- دیجیتایز کردن و اندازه گیری قطعات با لیزر 38
نتیجه گیری 46
27- موارد استفاده از برش لیزری laser Cutting 47
28- پلاریزاسیون ( قطبی شدن) 47
29- طبقه بندی مواد در لیزر : 48
30-1- مواد آلی 49
30- مواد آلی- مواد معدنی 49
30-3 مواد معدنی 49
31- متغیرهای مربوط به مواد 50
3 ضخامت 50
33- پرداخت سطح 50
34- متغیرهای مربوط به لیزر 51
35- سیکل کار 52
36- انتشار 53
37- متغیرهای مربوط به فرآیند(پروسه) 54
37-1- عدسی تنظیم کننده 54
37-3- فشار 55
منابع و ماخذ: 56
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : محمد همتی
شماره تماس : 09106392022 - 09216302826
ایمیل :hemmati.eng@gmail.com
سایت :fileina.com
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایل