Оборудование для СЛО состоит из систем! генерации и передачи излучения, накачки и фокусировки, контроля параметров излучения, перемещения и наблюдения за заготовкой [12, 251.

Современные установки для СЛО снабжены также системой охлаждения рабочего тела для стабилизации энергетических параметров и характеристики излучения.

В табл. 4.9 даны технические характеристики установок на базе ТЛ, выпускаемых отечественной промышленностью [12, 16, 18, 25, 27, 34].

Рис. 4.8. Типовые схемы ОКГ на С02: а - с отпаянным рабочим объемом; б - с продольной прокачкой газа; е - с поперечной прокачкой

/ рабочий объем; 2 --зеркала резонатора, 3 система прокачки газа

Основные типы ГЛ! гелийнеоновые и на углекислом газе. Гелийнеоновые лазеры имеют газовую трубку длиной до 2 м и диаметром до 30 см, заполненную смесью гелия и неона под высоким давлением. При мощности излучения таких лазеров порядка 200-300 Вт диаметр луча может достигать 25 мм.

Перспективность применения ГЛ на С02 для технологических целей определяется их высоким КПД (до 25 %) по сравнению с ТЛ. Различают ГЛ с отпаянным рабочим телом и ГЛ с продольной и поперечной прокачкой (рис. 4.8).

Отпаянный ГЛ на СОг имеет мощность до 0,5 кВт; с ростом мощности ГЛ существенно растет длина резонатора и, следовательно, размеры установки.

Газовые лазеры с продольной прокачкой снабжены системой откачки и подачи рабочего газа. Мощность излучения такого лазера пропорциональна длине разрядной трубки. Для уменьшения габаритных размеров ГЛ применяют секционированные трубки, что снижает КПД лазеров из-за увеличения площади отражающих поверхностей в резонаторе. Мощность компактных установок не превышает 0,5 кВт.

В схеме с поперечной прокачкой рабочий газ не успевает нагреться в разрядном промежутке, что позволяет повысить энергию возбуждения без повышения эффективности систем охлаждения. Это дает выигрыш в КПД и в габаритных размерах установки

Средства технологического оснащения ПЗО по способу генерации низкотемпературной плазмы подразделяют на дуговые и высокочастотные. Они состоят из источников питания (ИП), плазмотронов и приспособлений для реализации процесса [3, 9, 20, 22].

Источники питания современных дуговых установок для ПЗО характеризуются падающими внешними статистическими вольт-амперными характеристиками (ВАХ) (рис. 4.9). Они выполняются на управляемых дросселях насыщения, тиристорных выпрямителях с обратной связью

Рис. 4.9. Типовые вольт-амперные характеристики (ВАХ):

/ * ИП; 2 - дуги (С в рабочая точка)

Рис. 4.10. Типовая схема ВЧ-ИП:

/ - анодный трансформатор; 2 - анодный выпрямитель; ГЛ - генераторная лампа; ТН - накальный трансформатор; Li - управляющая индуктивность; CI, L2, LS - разделительные емкость и индуктивности; С2-С4, L4-L8 - емкости и индуктивности анодного колебательного контура

по току, индуктивно-емкостных преобразователях и на ключевых стабилизаторах и полупроводниковых инверторах.

Для всех видов ПЗО заготовок в состав ИП входит генератор высоковольтных высокочастотных импульсов; осциллятор - для электрического пробоя промежутка электрод - изделие и возбуждения искрового разряда, который затем переходит в дуговой. Осциллятор разме-

щают по возможности ближе к плазмотрону для уменьшения уровня высокочастотных помех и предотвращения пробоя изоляции в цепях ИП и схемы управления.

Источники питания высокочастотных установок представляют собой ламповые генераторы мощностью 50- 200 кВт, работающие на частотах порядка нескольких мегагерц. Типовая схема такого ИП приведена на рис. 4.10.

Генераторы низкотемпературной плазмы - плазмотроны - классифицируют по группам в соответствии с методами генерации плазменных потоков. Различают

tth,B

S5 SO

200 250 300 !,A

200 250 300 LA

Рис. 4.11 Вольт-амперные характеристики (а) и тепло-:вой КПД (б) плазмотрона !(МП-6 при различных расходах плазмообразующего газа [11]: 2

QD>t] = 1,62 г/с; 3 1.15 г/с

плазмотроны на постоянном и переменном токе, высокочастотные (ВЧ) и сверхвысокочастотные (СВЧ) плазмотроны, а также комбинированные (например, дуговой ВЧ плазмотрон).

Плазмотроны постоянного тока подразделяют на одно-дуговые и многодуговые; выделяют плазмотроны прямого и косвенного действия в зависимости от места фиксаций опорных пятен дугового разряда. В плазмотронах прямого действия по крайней мере одно опорное пятно располагается на обрабатываемом материале. В плазмотронах косвенного действия все опорные пятна располагаются внутри плазмотрона; такие плазмотроны носят название струйных, так как они предназначены для генерации плазменных струй.

Технологические параметры плазмотронов зависят от типа обдува электрической дуги в разрядном канале. При этом различают плазмотроны с продольно и поперечно обдуваемой дугой, а также некоторые специальные схемы, имеющие промежуточный характер. Стабилизация дуги