Processos

Soldagem a laser – Equipamento

O equipamento laser é composto basicamente de três sistemas: fonte de alimentação, meio ativo e cavidade ressonante.

fonte de alimentação

A fonte de alimentação é a parte que fornece a energia primária para a excitação dos átomos e principalmente é responsável pelo processo de produção da inversão de população. Assim, a fonte de alimentação é na verdade uma fonte excitadora.

meio ativo

Por meio ativo entende-se o material utilizado, seja gás, líquido, sólido ou semi-condutor, para fazer a conversão de energia elétrica em energia radiante, uma vez que, devido à excitação e inversão de população, é possível provocar emissão estimulada nestes materiais.

cavidade ressonante

A cavidade ressonante, que pode ter vários formatos, é o local onde ocorre o processo de amplificação da radiação. Este processo é mantido devido à realimentação provocada pela própria construção da cavidade, que apresenta dois espelhos refletores e amplificadores do feixe. Um dos espelhos é totalmente refletor; o outro tem um pequeno orifício central medindo aproximadamente 1 % da área; os dois espelhos são montados de frente um para o outro, e entre eles fica o meio ativo. A cavidade deve ter alta precisão óptica e mecânica, ausência total de contaminações de superfície e altíssimo grau de acabamento nos espelhos para que o ganho que ocorrer na amplificação seja maior do que as perdas por irradiação de calor nas paredes.

Os fótons produzidos ressoam dentro da cavidade até se encontrarem em direção ao orifício. Quando isto ocorre, os fótons saem na forma de feixe laser. Este mecanismo garante que o feixe seja extremamente direcionado.

função da cavidade ressonante

A cavidade ressonante tem uma importante função que é aumentar a eficiência do laser. Devido à pequena saída existente no espelho plano (1 % da área), os fótons são obrigados a aumentar seu tempo de permanência dentro da cavidade; como esta é espelhada em seu interior, o aumento do tempo de permanência dos fótons gera outras emissões estimuladas, o que resultará em incremento.

regulagem da radiação

Em algumas aplicações do feixe laser, pode ser necessário regular a radiação, uma vez que o meio ativo emite radiação em diferentes comprimentos de onda. A regulagem do comprimento de onda pode ser feita de duas maneiras: uma, por meio de elementos dispersivos chamados prismas, que permitem a radiação monocromática, isto é, a passagem de apenas um determinado comprimento de onda; este tipo de radiação é utilizado, por exemplo, nas impressoras laser. O outro modo de filtrar um determinado comprimento de onda é por meio da regulagem dos espelhos. Neste caso, os espelhos devem ser regulados de acordo com o comprimento desejado ainda durante a construção do equipamento. A diferença entre os dois tipos de regulagem é que o primeiro permite várias regulagens, enquanto que no segundo, o comprimento de onda escolhido será utilizado em definitivo.

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Soldagem – Coleção tecnológica SENAI – 1ª ed. 1997

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