Введение
1. Пути повышения эффективности использования C02-лазеров в технологиях производства деталей летательных аппаратов из листовых заготовок 8
1.1. Современное производство плоских деталей 9
1.2. Современное состояние лазерной обработки и перспективы мощных технологических лазеров в производстве ЛА 15
1.2,1 Резервы повышения эффективности технологических СОг-мазеров 19
1.2.2. Параметры и показатели процесса газолазерной резки 23
1.3. Анализ существующих методов форсирования С02 -лазеров 31
1.3.1. Повышение энергетических характеристик оптимизацией метода и режима газоразрядной накачки 31
1.3.2. Повышение энергетических характеристик за счет изменения состава рабочей смеси электроразрядных СС>2-лазеров 42
1.3.3. Возможность повышения энергетических характеристик СОг - лазерах за счет охлаждения рабочей смеси 48
1.3.3.1. Влияние температуры на генерацию СС^-лазера 48
1.3.3.2. Примеры реализации на практике метода повышения энергетических характеристик СО2 -лазера за счет охлаждения до температур ниже 0С 55
Задачи исследования 60
2. Уточненная методика расчета энергетических и теплофизических характеристик С02-лазера 62
2.1 Анализ существующих методик расчета энергетических характеристик С02~лазераи теплофизических параметров рабочей смеси 62
2.2 Уточненный расчет энергетических характеристик С02-лазера и теплофизических параметров рабочей смеси 77
2,2,1 Последовательность выполнения расчета 78
2.2.2. Результаты расчета 90
2.2.3. Алгоритм расчета 98
3. Экспериментальные исследования влияния температуры охлаждения лазера на его энергетические характеристики 101
3.1. Цели и задачи эксперимента 101
3.2. Экспериментальная установка для исследования влияния температуры охлаждения лазера на его энергетические характеристики 102
3.3. Методика проведения экспериментов 108
3.3.1. Порядок проведения экспериментов 109
3.3.2 Определение мощности излучения специальным калориметром 110
3.3.3 Анализ экспериментальных данных 116
3.3.3.1 Мощность излучения лазера 116
3.3.3.2 Расход охлаждающей жидкости 118
3.3.3.3 Энергетический баланс и общая эффективность лазерной установки 123
3.3.4 Оценка погрешности измерения мощности излучения 127
4. Технико-экономический анализ форсирования технологических CO2-лазеров 130
4.1. Взаимосвязи технико-экономических показателей форсированного лазерного технологического комплекса, в состав которого входит холодильная машина 131
4.2 Технико-экономическое моделирование, оптимизация и границы эффективности серийных технологических лазеров и форсированных за счет охлаждения до температур ниже ОС 141
4.2.1. Принципы построения технико-экономических моделей ТЛ и процессов термической лазерной технологии 141
4.2.2. Обоснование рациональных технико-экономических показателей ТЛ 143
4.2.3 Анализ данных, полученных в результате расчета экономического эффекта от использования ТЛ в процессах лазерной резки и сварки деталей авиационного назначения 147
Основные результаты и выводы 160
Заключение 162
Список литературы 165
Приложение 170
