лазерные технологии
ла́зерные технологии
Совокупность способов обработки, изменения состояния, свойств и формы материала и полуфабриката, осуществляемых посредством лазерного излучения. В большинстве процессов лазерных технологий используется термическое действие лазерного луча, вызываемое поглощением энергии светового потока в обрабатываемом материале. Эффективность лазерных технологий обусловлена высокой плотностью потока энергии лазерного излучения в зоне обработки, возможностью фокусировки излучения с помощью оптических систем в световой пучок (луч) диаметром в сотые доли микрон, возможностью ведения технологических процессов в любой прозрачной среде (в вакууме, газе, жидкости, твёрдом теле), малой зоной прогрева, обеспечиваемой кратковременным воздействием излучения, а также возможностью бесконтактной подачи энергии к зоне обработки в замкнутом объёме через прозрачные стенки или специальные окна в непрозрачной оболочке.
Благодаря этим особенностям лазерное излучение широко используется в технологии машинного производства, при изготовлении электронных приборов и приборов точной механики, в медицинской практике и научных исследованиях. Посредством лазерного излучения осуществляют сварку, резку, сверление отверстий, термическую обработку и многие другие технологические операции. Лазерной сваркой, напр., соединяют металлы и сплавы с сильно отличающимися свойствами (нержавеющая сталь, никель, молибден, ковар и др.), материалы с высокой теплопроводностью (медь, серебро, алюминий и их сплавы), материалы, плохо поддающиеся сварке другими способами (вольфрам, ниобий). Лазерным лучом можно сверлить отверстия в любом материале. Наиболее эффективно применение лазера для сверления труднообрабатываемых материалов (алмаз, рубин, керамика и др.), для получения отверстий диаметром меньше 100 мкм в металлах, сверления под углом к поверхности. С помощью лазера можно также резать практически любые материалы. При резании в импульсном режиме непрерывный рез получается в результате слияния следующих друг за другом отверстий. При резании в непрерывном режиме в рабочую зону обычно подаётся струя воздуха или иного газа для охлаждения краёв разрезаемого материала (дерева, бумаги и т. п.), либо для эффективного удаления (выдувания) расплавленного материала из реза (в металле, стекле, керамике), либо для ускорения процесса за счёт дополнительного тепла, выделяющегося при экзотермическом окислении разрезаемых металлов (железо, малоуглеродистые стали, титан). Лазерное излучение благодаря особенностям его термического воздействия на биоткани широко используется при хирургических операциях и терапевтическом лечении. Лазеры применяют также в диагностике и дефектоскопии, в звуко – и видеозаписи, в дальнометрии, светотехнике и т. д.
