Лазерный мир

Голышев А.А., Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН // Журнал: Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), Номер: 1 (70) Год: 2016 Страницы: 16-21, DOI: 10.17212/1994-6309-2016-1-16-21 УДК: 621.373.826

АННОТАЦИЯ:

Проведено исследование лазерно-кислородной резки листов низкоуглеродистой стали газоразрядным СО2-лазером и иттербиевым волоконным лазером с длиной волны излучения 10.6 мкм и 1.07 мкм соответственно. Выполнена экспериментальная оптимизация лазерной резки по критерию минимальной шероховатости поверхности реза. Показано, что бороздчатая структура боковой поверхности реза не однородна и имеет характерные особенности в верхней и нижней части образцов. Получено, что лазерно-кислородная резка низкоуглеродистой стали СО2-лазером обладает лучшим качеством поверхности образца после обработки по сравнению с резкой иттербиевым волоконным лазером. Установлено что лазерная резка низкоуглеродистой стали соответствует 4-6 классу шероховатости. Получено, что с ростом толщины разрезаемого листа, величина шероховатости изменяется по закону Rz=1.15t+6.5 для резки СО2-лазером и Rz=3.7t+3.8 для резки иттербиевым волоконным лазером.

ОПИСАНИЕ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ:

Standardization of oxygen-assisted laser cutting by the surface roughness criterion

Golyshev A.A.1

1 Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Laser cutting technology rightly ranks highly in the range of many common types of metals mechanical cutting. High density of laser radiation power permits cutting metal and non-metal materials of different thickness. Low cut width, high speed of processing, and accuracy are the peculiarities of the laser-cutting technology. In spite of many advantages, opposite to the other technologies, the laser cutting still has no position in the processing quality standard system. The paper deals with the investigation of the oxygen-assisted laser cutting of low-carbon steel by the gas-discharge CO2 laser and ytterbium fiber laser with the radiation wave length of 10.6 µm and 1.07 µm, respectively. The sheets of 3, 5, 10, and 16 mm were cut. The laser radiation was assigned as 200 W per 1 mm of the sheet thickness for the both laser types. Initial stage was to optimize the laser cutting by the criterion of the minimal surface roughness. It is shown that the striated structure of the side surface of the cut is not uniform and has its features in the top and bottom parts of the samples. To define the cut quality class, the roughness value measured in the bottom part was used. It is found that the gen-assisted laser cutting of low-carbon steel by the CO2 laser shows the better quality of the cut surface as compared with the treatment by the ytterbium fiber laser. It is also obtained that the laser cutting of low-carbon steel correlates to the 4 — 6 class of roughness. We founded that, as the cut sheet thickness rises, the roughness value changes in accordance with the law Rz=1.15∙t+6.5 for the cutting by the СО2-laser and Rz=3.7∙t+3.8 for the cutting by the ytterbium fiber laser.

Источник: http://elibrary.ru/item.asp?id=25625396