Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 230 высокой частотой следования (десятки кГц) лазерными импульсами в фокусе луча СО 2 -лазера в потоке газа содержащего реагирующие на поверхности обрабатываемого материала компоненты, например: азота при нитридизации (рис. 1). В зависимости от частоты следования лазерных импульсов, размера пятна облучения и относительной скорости перемещения луча и детали цикл обработки может включать десятки - сотни воздействий лазерной плазмы на каждый участок поверхности. Рис.1. Схема лазерно-плазменной обработки металла с фотографией приповерхностной плазмы оптического пульсирующего разряда ОПР. Рис.2. Осциллограммы: лазерного импульса, свечения плазмы, отраженного от металла лазерного импульса. Экспериментальными и теоретическими методами определено, что плазма ОПР для инициации химических реакций обладает уникальным сочетанием свойств, недоступным для других существующих способов обработки поверхности (индукционный сверхвысокочастотный нагрев СВЧ, тлеющий, дуговой и непрерывный оптический разряды, пиролиз, горение):  рекордной (для плазмохимических методов) удельной мощностью энерговыделения в объеме газовой фазы до 5 ГВт/см 3 ;  возможностью получения локально равновесной (время обмена ~ 10 нс) плазмы при давлении 1 атм. и более;  высокой температурой (до 20-30 ˚К) и концентрацией (10 18 – 10 19 см -3 ) частиц;  высоким уровнем ультрафиолетового (УФ) радиационного обмена, благоприятного для диссоциации, ионизации, возбуждения частиц, а также активации осаждаемых нанокластеров и поверхности подложки, что приводит к интенсификации синтеза покрытия; Процесс проводиться при давлениях газа в зоне реакции больше атмосферного. Это позволяет отказаться от рабочей камеры с дорогостоящей вакуумной системой и проводить обработку широкого круга деталей, включая крупногабаритные изделия сложной конфигурации. Эффективный обмен