Чтобы понять, как с помощью лазера удается обрабатывать прочные металлы, обратимся к школьному курсу физики. Лазер — это не что иное, как сфокусированный в одном направлении свет. Он обладает сильным тепловым действием на поверхность, с которой контактирует. При помощи оптического оборудования, которое включает зеркала и призмы, поток света фокусируется в луч.
Мощность полученного лазерного луча достигает необходимых величин при помощи активатора и резонаторов. Активатор работает с химическими элементами, солнечным излучением, лампами или электричеством, возбуждает и передает свободные кванты фотонов. Резонаторами выступают элементы оптической системы, которые сохраняют луч и точно его фокусируют.
Первый лазер был изобретен в 1960 году. Этот прибор работал с инфракрасным излучением и стал залогом развития целой индустрии светового оборудования. К настоящему времени устройства, использующие лазеры, значительно усложнились. Активаторы, накачивающие фотоны, усилились, а резонаторы, отвечающие за фокусировку луча, усовершенствовались.
Несмотря на то, что долгие годы люди с трудом осознавали способы практического применения лазера, это устройство стало одним из самых важных изобретений века. Благодаря ему стали доступны прогрессивные технологии. Лазерные аппараты используются во многих сферах: медицине, освоении космоса, производстве и многих других, где работа без этого устройства кажется немыслимой.
Одна из первых отраслей, которая стала активно использовать лазерные аппараты — это металлообрабатывающая отрасль. Для производства автомобилей, кораблей и авиации пригодились свойства лазерного луча для точной и быстрой резки металла. Благодаря новой технологии темпы производства стали расти в геометрической прогрессии.
Какие виды лазерных установок используются в промышленности?
- Твердотельные. Основаны на кристаллах драгоценных камней. Активаторами выступают диоды и импульсные лампы.
- Газовые. Луч активируется при помощи газов. Возбуждаясь, они передают электрический заряд, либо направленную химическую реакцию. Наиболее популярен СО₂-лазер.
- Волоконные. И активаторы, и резонаторы полностью состоят из оптического волокна. Такие лазеры имеют наиболее сфокусированный луч по сравнению с другими видами. Это позволяет таким устройствам работать с материалами, обладающими высокие отражающие свойства.
В настоящее время лазерные установки продолжают совершенствоваться: обработка становится более точной и менее энергозатратной. Улучшаются процессы автоматизации, благодаря чему людям практически не нужно находиться непосредственно на производстве.