Apr 16, 2026 Zanechat vzkaz

Pokrok ve výzkumu technologie laserového-složeného obrábění pro přesnou výrobu tvrdých a křehkých materiálů

Laser-asistované soustružení (LAT) je v současnosti jednou z nejrozsáhleji zkoumaných forem laserového-obrábění za pomoci laseru (LAM). Proces typicky zahrnuje integraci laserové hlavy se soustružnickým nástrojem tak, že laserový paprsek ozařuje rotační povrch obrobku před dráhou řezného nástroje (jak je znázorněno na obrázku 1). Jeho jádrový mechanismus spočívá v ovládání výkonu laseru a průměru bodu, aby se zvýšila teplota zahřívané vrstvy do přechodové zóny materiálu. Studie ukázaly, že u keramických materiálů-jako je nitrid křemíku-, když teplota ohřevu překročí bod měknutí jejich sklovité fáze, mechanismus úběru materiálu se přesune z křehkého lomu na řezání plastu, čímž se zabrání tvorbě povrchových mikrotrhlin. Kromě toho v případě slitin na bázi niklu-může laserové zahřívání zmírnit{10}}tvrdnutí materiálu. Při vhodných procesních parametrech lze výrazně snížit řezné síly a prodloužit životnost nástroje. Primární výzva v řízení procesu spočívá ve správě hloubky tepelně-zasažené zóny; je nezbytné zajistit, aby teplo bylo omezeno pouze na vrstvu určenou k odstranění, čímž se zachová integrita a vlastnosti materiálu substrátu.

 

Na rozdíl od kontinuálního řezání, které je součástí soustružení, je frézování za pomoci laseru-přerušovaný proces obrábění, který se vyznačuje složitější kinematikou. Během frézování laserový paprsek typicky skenuje povrch obrobku pod určitým úhlem před frézou (jak je znázorněno na obrázku 2). Technická výhoda laserového-frézování spočívá v jeho schopnosti účinně odstraňovat materiál ze složitých rovinných povrchů a dutin. Při aplikaci na formovací oceli s vysokou{6}}tvrdostí nebo slitiny titanu zdroj tepla laseru účinně změkčuje zónu tvorby třísky, čímž zmírňuje rázové zatížení zubů frézy v okamžiku, kdy zabírají s obrobkem. Tento předehřívací mechanismus mění morfologii třísek a přeměňuje je z nespojitých, fragmentovaných třísek na souvislé, spirálovité třísky-, což naznačuje, že tažnost materiálu se výrazně zlepšila. Při víceosém simultánním obrábění je přesnost synchronizace mezi laserovou hlavou a frézovacím vřetenem kritickým faktorem při určování kvality hotového dílu. V současné době se tato technologie používá při obrábění složitých součástí-jako jsou lopatky leteckých motorů-s primárním cílem snížit výrobní náklady zvýšením rychlosti úběru materiálu za jednotku času.

 

info-711-566

 

Laserové-asistované broušení (LAG) kombinuje vlastnosti ohřevu vysokoenergetickým paprskem-s abrazivním broušením; je speciálně navržen pro zpracování materiálů s extrémně vysokou tvrdostí a vysokou křehkostí, jako je strukturální keramika a optické sklo. Tento proces využívá laserový paprsek k předehřátí lokalizované oblasti bezprostředně před bodem broušení, což vyvolává tepelné změkčení nebo fázové transformace v povrchové vrstvě materiálu. Tato akce účinně snižuje odpor při broušení a potlačuje křehké třísky. U křehkých materiálů usnadňuje laserový ohřev „broušení plastů-režimem“, čímž se minimalizuje poškození povrchu i podpovrchu mikrotrhlinami (jak je znázorněno na obrázku 3). Vzhledem k tomu, že rychlost úběru materiálu vlastní samotnému procesu broušení je relativně nízká, má precizní řízení výkonu laseru prvořadý význam, aby se zabránilo nadměrnému tepelnému poškození nebo spálení povrchu. Navíc asistenční laser pomáhá snižovat opotřebení brusného kotouče a udržovat ostrost brusných zrn. Při mimořádně{10}}přesném obrábění polovodičových destiček a přesných optických součástek tato technika slouží jako účinný prostředek k dosažení vysoce-kvalitních{12}}povrchů bez poškození.

Odeslat dotaz

whatsapp

Telefon

E-mail

Dotaz