Лазерный мир

ЧУНИХИН Н.Н., МИНАЕВА Н.И. // В сборнике: Инновационные технологии в электронике и приборостроении. сборник докладов Российской научно-технической конференции с международным участием Физико-технологического института РТУ МИРЭА. Москва, 2020. С. 176-178.

Фильтрующие элементы различного назначения изготавливают из металлических тканевых сеток. Такие элементы применяют для фильтрации воды, топлива, агрессивных жидкостей и т.п. В последнее время в качестве металлических тканевых сеток используют нержавеющие сетки различного переплетения из стали 12Х18Н10Т.
Сетки представляют собой проволочную ткань с нулевыми ячейками, полученную переплетением проволок основы с проволоками утка. На Рис. 1 представлены разновидности тканевых сеток, используемых в фильтрах.

Раскрой металлических тканевых сеток обычно осуществляют ножницами закреплением проволок сетки на кромке реза для предотвращения осыпания эксплуатации фильтра. Закрепляют проволоки сетки на кромке способами электро-контактной сварки. Эта операция существенно усложняет технологию.

Технологический процесс изготовления подобных изделий может быть существенно упрощен, если производить раскрой металлических тканевых сеток лазерной резкой, при которой можно обеспечить оплавление проволок и закрепление их на кромке реза непосредственно в процессе разделения материала.

Известно, что лазерная резка может производиться при плотностях мощности излучения, обеспечивающих плавление или испарение металла в зоне нагрева. [1]

Технологические процессы лазерной размерной обработки на основе испарения метал- лов предусматривают использование мощных световых потоков с плотностью мощностью бо- лее 106…109 Вт/см2. Процесс резки обычно сопровождается интенсивным выбросом продуктов испарения парогазовой струей из зоны нагрева и загрязнением поверхности разрезаемого материала, что не допустимо. [2]
Образование реза может также происходить при плотностях мощности лазерного излучения вызывающих нагрев и расплавлении материала.

В этом случае формирование реза может осуществляться или принудительным выдуванием расплавленного металл из зоны плавления струей газа, например, аргона или за счет перетекания жидкого металла под действием сил поверхностного натяжения на кромку реза.
При раскрое за счет удаления жидкого металла из зоны плавления и выдувания его струей газа может происходить разбрызгивание расплава и загрязнение поверхности фильтра, что не желательно. Поэтому приемлемым следует считать вариант, при котором рез формируется за счет перетекания жидкого металла на периферию зоны нагрева под действием сил поверхностного натяжения. В этом случае разделение материала происходит при сравнительно низких интенсивностях световых потоков, не превышавших 106 Вт/см2 и не требует мощного лазерного оборудования. При этом отсутствует выброс продуктов испарения из зоны резки, что исключает возможность загрязнения поверхности фильтрующего элемента.

Результаты исследований показали, что раскрой металлических тканевых сеток из стали I2X18HI0T может производиться на технологических лазерных установках с мощностью излучения 60 — 100Вт, например, LaserSolid 530.