7-amaliy mashg’ulot Materiallarni lazer yordamida parmalash, payvandlash va qayta toblashni oʻrganish. Materiallarni lazerli parmalash

Pezoelektrik ta’sir 
Soʻnggi yillarda piezoelektrik transduserlarning yuqori energiyali ultratovush manbalari 
sifatida foydalanish sezilarli darajada kengaydi. Ularning harakatlari ba'zi bir kristallarning elektr 
maydonida uning qoʻllanilishi boʻyicha deformatsiyalanish qobiliyatiga asoslangan. Elektr 
energiyasini mexanik energiyaga aylantirish hodisasiga teskari piezoelektrik ta'sir deyiladi. 
Barcha piezoelektrik materiallar ikki guruhga boʻlinadi: tabiiy va sun'iy. Birinchisi, 
tabiatdagi piezoelektrik kristallar, masalan, kvarts, turmalin, Rochelle tuzi, ikkinchisi esa 
piezoelektrik ta'siri faqatgina maxsus ishlov berishdan (polarizatsiya) keyin paydo boʻlgan 
materiallardir. Bu keramika keriyotiklaridan Kuryye nuqtasi ustidagi haroratga va keyin 5 
kVAgacha boʻlgan elektr maydonida sekin sovutish orqali amalga oshiriladi. 
Kvarts konvertorlari qimmat va ularning oʻlchamlari cheklangan. Bundan tashqari, kvarts 
plitalari ularning qoʻzg'alishi uchun yuqori voltli (bir necha kilovoltgacha) qoʻllanilishi kerak. 
Piezoseramikalar ancha arzon. Piezoelektrik transduserlar past qarshiligiga ega, shuning 
uchun ularning qoʻzg'alishi uchun kichik elektr kuchlanishlari talab qilinadi. Bundan tashqari, 
turli shakllarning radiatorlari piezokeramikalardan tayyorlanishi mumkin: yumaloq disklar; 
toʻrtburchaklar va halqa plitalari, sharsimon qismlar, tsilindrlar va boshqalar. 
Ushbu piezoelektrik materiallar guruhiga bariy titanat seramika va qoʻrg'oshin titanat 
zirkonli keramika kiradi. Bariy titanat guruhining materiallari Curie nuqtasi 118 ... 120 ° S va ish 
harorati 60 ° S dan oshmaydi, ular uzoq vaqt davomida ishlatilsa, sovutish talab etiladi. Ushbu 
seramika konvertorlari 2 V / sm dan oshmasligi kerak boʻlgan zoʻriqishida salınımları mumkin. 
Qoʻrg'oshin zirkonat titanat guruhining seramika (PZT-19, PZT-23) seriyasi yuqori 
boʻlgan Curie nuqtasiga (300 ° C) ega boʻlib, uning ish harorati 200 ° S dan oshadi, salınım 
zoʻravonlik esa 15 W / cm2 ga etadi. Diametri yoki uzunligi 100 mm dan ortiq va qalinligi 50 
mm dan ortiq seramika piezoelektr elementlari texnologik boʻlmagan va qoʻllanilmaydi. 
Piezokseramik transduserning rezonans chastotasi materialning xususiyatlariga va uning qalinligi 
I ga bog'liq. Bariy titanat va qoʻrg'oshin titanat zirkonat uchun uning qiymati mos ravishda 2.25 / 
s va 2.1 / h Mgts. 
Texnologik maqsadlar uchun ultratovushli osmolyatsiya tizimlarida Langevin tomonidan 
tavsiya etilgan sendvich tipidagi konvertorlar keng qoʻllaniladi. Transduserni ular ichida 
qoʻzg'atish butun tizim yarim toʻlqinli radiator sifatida ishlaydigan tarzda amalga oshiriladi. 
Metall plitalar qoʻshimcha massa sifatida harakat qiladi va emitentning rezonans tezligini 
sezilarli darajada kamaytiradi. Bu esa qalin piezoelektrik elementlarga boʻlgan ehtiyojni bartaraf 
qiladi va sovitish sharoitlarini yaxshilaydi. 
Anjirda. 7.6 Langevin tipidagi piezokeramik transduserning qurilishini koʻrsatadi. Bu ikki 
pyezokeramik plitalardan iborat boʻlib, radiatsiya va aks ettiruvchi plitalar, yumshoq folga aloqa 
plitalari va markazlashtiruvchi murvat yoki pichoqni qisqartiradi. 
Ikkala piezokeramik plastinaning h qalinligi bilan parallel ulanishi qulay, chunki har ikkala 
metall plitalar ham topilgan boʻlishi mumkin. Bunday holatda konverterning rezonans 
chastotasida qarshiligi konvertorning qarshiligining toʻrtdan bir qismini bir hil qalinligi va hodisa 
kuchlanishining yarmi tashkil qiladi. Transduserning samarali ishlashi uchun piezoelektr 
elementlari va astarlar yuzasini mustahkam va bardoshli aloqa bilan ta'minlash muhim 
ahamiyatga ega. Shuning uchun transduserlarni yig'ish jarayonida chimildiq yuzalar 

---

ehtiyotkorlik bilan ishlov berib, interfeys maydonlarida ishonchli akustik aloqani ta'minlash 
uchun ishqalanadi. 
Rasm 7.6. (A) dan va turli metallardan (b) pyezoelektrik transduser Langevin tipidagi 
chastotani kamaytirish plitalari bilan dizayni: 
1 - piezokeramik plitalar; 2 - radiatsiya pedi; 3 - yansıtıcı qoplama; 4 - aloqa plitalari; 5 - 
tortish vintlari 
Ayirboshlash moslamalari xuddi shu uzunlikdagi (l'1 = l'2) bir xil metallning chastotani 
kamaytirish plitalari bilan ishlangan boʻlishi mumkin (qarang 7.6, a). Konverterning stabilligini 
oshirish uchun rezonans chastotasi va sozlash vaqtida ishlaydigan (ishlaydigan) yostiq past 
toʻlqinlarga chidamli materiallardan (alyuminiy yoki titanium qotishmalari), passivdan esa 
temirdan yasalgan. Bundan tashqari, bunday astarlarning uzunligi bir xil emas (1'-l'-2) (qarang 
7.6, b). 
PZT seramika turi keramikalarda issiqlikka aylanadigan zararlar juda kichik, shuning 
uchun konvertorlar uchun, hatto uzoq muddatli ishlardan keyin ham havo sovutish etarli boʻladi. 
Pezoelektrik transduserlarning samaradorligi 40 ... 70% ni tashkil etadi.