Лазерный мир

Киселёв Н. П. // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. – 2021. – № 2 (72). УДК 621.791

Аннотация. В статье рассмотрены особенности термической резки металлов, которые на сегодня являются одними из способов получения заготовок из листового мате- риала в заготовительном производстве. Рассматриваются и предлагаются способы повышения качества процесса резки, направленные на минимизацию отклонения кромок реза от перпендикулярности, с помощью которых возможно достижение оптимизации технологических параметров. Отмечены характеристики использования, достоинства и недостатки резки металла плазмой и лазером. Проведён анализ эффективности каждого из рассматриваемых методов и представлены пути расширения технологических возможностей применения термических способов резки металла.

Лазерная резка с развитием современной промышленности является одной из наукоёмких технологий обработки металлов. Лазерной резкой является технологический способ термического разделения металла с помощью сфокусированного лазерного излучения, обладающего высокой плотностью и последовательно осуществляющего нагрев, плавление и испарение в ограниченной области. Весь процесс в области воздействия можно описать несколькими последовательно следующими друг за другом стадиями [6, с. 7]:

1) поглощение света с передачей энергии тепловым колебаниям решетки металла;

2) нагревание материала без разрушения связей между атомами;

3) разрушение кристаллической решётки и изменение агрегатного состояния вещества (плавление, испарение, сублимация, термодеструкция);

4) удаление образующихся осколков из зоны воздействия (абляция);

5) остывание металла после окончания воздействия излучения.

Интервал времени прохождения каждой из этих стадий зависит от физико-химических характеристик облучаемого материала, длины волны и энергетических параметров излучения [7, с. 117]. В процессе разделки для удаления расплавленного металла из области реза применяют вспомогательный газ, что помогает достичь более высокой скорости обработки и увеличить толщину реза. Это позволяет снизить энергозатраты и применять лазер меньшей мощности, как если бы процесс разделки металла происходил испарением, а не плавлением с использованием вспомогательного газа.

Полное содержание статьи: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46551385