Apr 16, 2026 Zostaw wiadomość

Postęp badawczy w zakresie-technologii wspomaganej obróbki złożonej laserem do precyzyjnej produkcji twardych i kruchych materiałów

Toczenie-laserowo wspomagane (LAT) to obecnie jedna z najintensywniej badanych form obróbki-laserowo wspomaganej (LAM). Proces ten zazwyczaj polega na zintegrowaniu głowicy laserowej z narzędziem tokarskim w taki sposób, że wiązka lasera naświetla obracającą się powierzchnię przedmiotu obrabianego przed ścieżką narzędzia tnącego (jak pokazano na rysunku 1). Jego podstawowy mechanizm polega na kontrolowaniu mocy lasera i średnicy plamki w celu podniesienia temperatury nagrzanej warstwy do strefy przejścia plastycznego materiału. Badania wykazały, że w przypadku materiałów ceramicznych,-takich jak azotek krzemu-gdy temperatura ogrzewania przekracza temperaturę mięknienia fazy szklistej, mechanizm usuwania materiału przechodzi z kruchego pękania na cięcie plastyczne, zapobiegając w ten sposób tworzeniu się mikropęknięć powierzchniowych. Co więcej, w przypadku stopów na bazie niklu-ogrzewanie laserowe może złagodzić efekt{{10}utwardzania materiału przez zgniot. Przy odpowiednich parametrach procesu można znacznie zmniejszyć siły skrawania i wydłużyć żywotność narzędzia. Podstawowym wyzwaniem w kontroli procesu jest zarządzanie głębokością-strefy wpływu ciepła; istotne jest zapewnienie, że ciepło ogranicza się wyłącznie do warstwy przeznaczonej do usunięcia, zachowując w ten sposób integralność i właściwości materiału podłoża.

 

W przeciwieństwie do ciągłego skrawania stosowanego w toczeniu, frezowanie-wspomagane laserem to przerywany proces skrawania charakteryzujący się bardziej złożoną kinematyką. Podczas operacji frezowania wiązka lasera zazwyczaj skanuje powierzchnię przedmiotu obrabianego pod określonym kątem przed frezem (jak pokazano na rysunku 2). Techniczna zaleta frezowania-laserowego polega na jego zdolności do skutecznego usuwania materiału ze złożonych płaskich powierzchni i wnęk. W przypadku stosowania na-stali formierskie lub stopy tytanu o wysokiej twardości laserowe źródło ciepła skutecznie zmiękcza strefę tworzenia się wiórów, łagodząc w ten sposób obciążenie udarowe, na jakie działają zęby freza w momencie ich zetknięcia z przedmiotem obrabianym. Ten mechanizm wstępnego podgrzewania zmienia morfologię wiórów, przekształcając je z nieciągłych, fragmentarycznych wiórów w ciągłe, spiralne wióry,-co wskazuje, że plastyczność materiału została znacznie zwiększona. W wieloosiowych-operacjach obróbki symultanicznej precyzja synchronizacji pomiędzy głowicą lasera a wrzecionem frezującym jest krytycznym czynnikiem decydującym o jakości gotowej części. Obecnie technologię tę stosuje się do obróbki złożonych komponentów,-takich jak łopatki silników lotniczych-, a głównym celem jest zmniejszenie kosztów produkcji poprzez zwiększenie szybkości usuwania materiału w jednostce czasu.

 

info-711-566

 

Szlifowanie-laserowo wspomagane (LAG) łączy w sobie cechy ogrzewania-wiązką wysokoenergetyczną ze szlifowaniem ściernym; jest specjalnie zaprojektowany do obróbki materiałów o wyjątkowo dużej twardości i dużej kruchości, takich jak ceramika konstrukcyjna i szkło optyczne. Proces ten wykorzystuje wiązkę lasera do wstępnego podgrzania zlokalizowanego obszaru bezpośrednio przed punktem szlifowania, wywołując zmiękczanie termiczne lub przemiany fazowe w warstwie powierzchniowej materiału. Działanie to skutecznie zmniejsza opory szlifowania i tłumi kruche odpryski. W przypadku materiałów kruchych ogrzewanie laserowe ułatwia „szlifowanie-w reżimie plastycznym”, minimalizując w ten sposób mikropęknięcia zarówno na powierzchni, jak i pod powierzchnią (jak pokazano na rysunku 3). Biorąc pod uwagę, że szybkość usuwania materiału związana z samym procesem szlifowania jest stosunkowo niska, precyzyjna kontrola mocy lasera ma ogromne znaczenie, aby zapobiec nadmiernym uszkodzeniom termicznym lub spaleniu powierzchni. Ponadto wspomaganie laserowe pomaga zmniejszyć zużycie ściernicy i utrzymać ostrość ziaren ściernych. W ultra-precyzyjnej obróbce płytek półprzewodnikowych i precyzyjnych elementów optycznych technika ta służy jako skuteczny sposób uzyskiwania wysokiej-jakości-powierzchni wolnych od uszkodzeń.

Wyślij zapytanie

whatsapp

Telefon

Adres e-mail

Zapytanie