Laser Surface Processing

Поверхнева обробка матеріалів є важливою складовою лазерних технології, яка постійно розвивається. Вона забезпечує надання поверхневому шару деталей попередньо заданих фізико-механічних властивостей. Поверхнева обробка об’єднує цілий ряд самостійних процесів: поверхневу термообробку (відпал, відпуску, гартування), поверхневе мікролегування та нанесення покриттів, наплавлення, спікання і т. ін. Основу методів лазерної поверхневої обробки становлять складні швидкоплинні фізико-хімічні процеси. Їх знання, уміння обчислювати їх, розраховувати окремі випадки, прогнозувати наслідки та результати обробки, реалізовувати процеси – все це необхідно фахівцям виробництв, де впроваджуються сучасні лазерні технології.
Дисципліна “ Процеси лазерної поверхневої обробки ” відноситься до циклу професійної та практичної підготовки, тобто спеціальних і базується на знаннях, які засвоїв студент при вивченні фундаментальних та професійно-орієнтованих дисциплін (вищої математики та спеціальних її розділів, фізики, хімії, нарисної геометрії, інженерної та комп'ютерної графіки, технології конструкційних матеріалів, опору матеріалів, теорії механізмів і машин, гідравліки, пневматики і вакуумної техніки, матеріалознавства, метрології, взаємозамінності і стандартизації, деталей машин і основ конструювання, електротехніки і електроніки, фізики лазерів, фізики взаємодії концентрованих потоків енергії з матеріалами, основ наукових досліджень та технічної творчості, електрофізичних та електрохімічних методів обробки матеріалів). Дисципліна “ Процеси лазерної поверхневої обробки “ є теоретичною та практичною базою для студентів під час виконання дипломних проектів та дисертацій магістрів.
 Мета викладання дисципліни: навчити студентів принципам аналізу та розробки технологічних процесів лазерної поверхневої обробки, які мають бути основою для виконання завдання у майбутній професійній діяльності.
Для досягнення мети на лекціях розглядаються: загальні принципи організації лазерної поверхневої обробки, як технологічної системи, питання визначення основних її складових - факторів та параметрів, взаємозв’язків між ними, методів визначення та вимірювання їх значень; фізико-хімічні процеси, які відбуваються у матеріалах при дії лазерного випромінювання з різними характеристиками, процеси поглинання випромінювання, нагрівання, плавлення, охолодження, випаровування; теплові процеси та методи їх обчислення, структурно-фазові перетворення; технологічні схеми лазерної обробки; закономірності змінювання фізико-механічних характеристик поверхневих шарів матеріалів після лазерної обробки і взагалі виробів; методика розробки технологічних процесів лазерної поверхневої обробки; технологічне обладнання; конкретні приклади технологічних процесів. Вивчення дисципліни “Процеси лазерної поверхневої обробки” направлене на формування у студентів необхідних теоретичних знань і практичних умінь щодо визначення доцільних областей використання цих ефективних технологій у промисловості, проектування конкретних технологічних процесів лазерної поверхневої обробки, прогнозування властивостей матеріалів і виробів після лазерної обробки, застосування нових принципів і підходів до конструювання машин і приладів, якими він повинен володіти для вирішення системи типових задач діяльності для виконання виробничих функцій.

 

Конспект лекцій

Розділ1. Лазерна поверхнева обробка, як технологічна  система.
Тема1.1.Системний аналіз лазерної поверхневої обробки матеріалів
Тема1.2.Енергетичні та просторово-часові характеристики лазерного променя


Розділ2.Фізико-хімічні процеси у матеріалах при лазерному опромінюванні.
Тема2.1.Поглинання лазерного випромінювання матеріалами.
Тема2.2.Теплові процеси при поверхневій обробці матеріалів.


Розділ3.Методи лазерної поверхневої обробки матеріалів.
Тема3.1.Модифікування поверхневих шарів матеріалів лазерним опроміненням.
Тема3.2.Лазерне поверхневе мікролегування, наплавлення та спікання.
Тема.3.3.Вплив лазерної обробки на якісні та експлуатаційні характеристики поверхневих шарів матеріалів.


Розділ4.Технологічні процеси та обладнання лазерної поверхневої обробки.
Тема4.1.Технологічні процеси лазерної поверхневої обробки.
Тема4.2.Технологічне обладнання для лазерної поверхневої обробки.

 

Напрямки підготовки та дослідженьКафедри Лазерної Техніки та Фізико-технічних Технологій