Режимы лазерной обработки

Анализ приведенных зависимостей показал следующее. Если принять в качестве критерия упрочнения микротвердость материала не менее 900 кгс/мм , то при шаге обработки, меньше 0,2 О (О — диаметр ЗТВ), размеры отпущенного участка ЗТВ превышают размеры упрочненной части. Начиная с шага 0,2 О, размеры отпущенной части зоны стабилизируются для всех коэффициентов перекрытия и характеризуются величиной В = 100 мкм (для исследованных режимов лазерной обработки), в то время как размеры упрочненного участка ЗТВ линейно возрастают с увеличением коэффициента перекрытия. [c.72]

Основными параметрами режимов лазерной обработки являются мощность излучения, диаметр пятна фокусировки, скорость перемещения обрабатываемого материала относительно луча. [c.245]

Обрабаты- Режимы лазерной обработки Характеристики легированного слоя Примечания [c.574]

Легирующий состав Обрабатываемый материал Режимы лазерной обработки Характеристики легированного слоя Примечания [c.575]

При нерациональных режимах облучения повышается чувствительность твердых сплавов к циклическим и ударным нагрузкам. Разрушение инструментального материала в этом случае происходит по механизму хрупкого скола. Этому способствуют концентраторы напряжений в виде различных дефектов структуры. Помимо режимов облучения, следует принимать во внимание и марку твердого сплава, что связано с изменением трещиностойкости композитов после лазерной обработки. [c.226]

Параметры режима лазерного упрочнения выбирают на основании зависимости изменения размеров и микротвердости ЗТВ от энергетических характеристик лазерного излучения и скорости обработки. [c.92]

Оптимальные режимы лазерного упрочнения стеллита на установке СЛС-10-1 напряжение накачки 11 = 980 В, что соответствует энергии импульса Е 8 Дж длительность импульса X — 4 мс количество импульсов в фокальном пятне п — 1-ь8 фокусное расстояние фокусирующей оптики Р = 87 мм смещение поверхности образца относительно фокальной плоскости АТ = 0,05-ь0,1 мм. При этих режимах обработки диаметр зоны проплавления составляет 0,4—0,6 мм. [c.274]

По оценкам специалистов, износостойкость чугунов в условиях трения после лазерной обработки в режиме оплавления в 5. .. 15 раз превышает износостойкость неупрочненных лазером чугунов. Кроме того, оплавленные слои обладают высокой износостойкостью в абразивных средах, повышенной коррозионной стойкостью и устойчивостью к отпуску. [c.568]

Погрешность лазерной обработки отверстий при правильном выборе режимов составляет 8... 10% номинала. [c.227]

Режимы многоимпульсной лазерной обработки отверстий в деталях из различных материалов [c.855]

Лазерная обработка — обработка сфокусированным световым лучом — применяется для разрезки, сварки, получения отверстий и т. п. Лазеры работают в импульсном режиме. Энергия их светового импульса невелика, но она сфокусирована в луче диаметром около 0,01 мм и выделяется в миллионные доли секунды. При такой концентрации энергии и ее мгновенном выделении обрабатываемый материал нагревается до высоких температур, плавится и испаряется. [c.350]

Плотность мошности импульса лазерного излучения, необходимая для реализации прецизионного режима многоимпульсной обработки [c.305]

Лазерная обработка применяется главным образом для получения отверстий диаметром до 0,5 мм и глубиной до 5 мм. Применение многоимпульсной обработки (МИО) позволяет расширить технологические возможности лазерной прошивки и получить отверстия с соотношением Л/4от ДО 50. Кроме того, правильный выбор режимов обработки позволяет перейти от получения черновых отверстий к получению чистовых, точность размеров и формы которых достигают 7-го квалитета. [c.306]

При действии лазерного излучения невысокой интенсивности обрабатываемый материал только нагревается до определенной температуры. С увеличением интенсивности или времени воздействия температура ПС повышается и может достичь температуры плавления металла. На поверхности образуется расплав, фронт которого будет проникать в глубину металла. Дальнейшее увеличение температуры может привести к превышению температуры испарения материала. По мере испарения материала поверхность испарения будет перемещаться в глубину материала. Эти три режима лазерного излучения лежат в основе методов лазерной обработки (лазерного упрочнения). [c.261]

Лазерную резку материалов осуществляют как в импульсном, так и в непрерывном режиме. При резке в импульсном режиме непрерывный рез получается в результате наложения следующих друг за другом отверстий. Наиболее широкое применение получила резка тонкопленочных пассивных элементов интегральных схем, например, с целью точной подгонки значений их сопротивления или емкости. Для этого применяют импульсные лазеры на алюмо-иттриевом гранате с модуляцией дробности, лазеры на углекислом газе. Импульсный характер обработки обеспечивает минимальную глубину прогрева материала и исключает повреждение подложки, на которую нанесена пленка. Лазерные установки различных типов позволяют вести обработку при следующих режимах энергия излучения 0,1. .. 1 МДж, длительность импульса 0,01. .. 100 мкс, плотность потока излучения до 100 мВт/см, частота повторения импульсов 100. .. 5000 импульсов в 1 G. В сочетании с автоматическими управляющими системами лазерные установки для подгонки резисторов обеспечивают производительность более 5 тысяч операций за 1 ч. Импульсные лазеры на алюмо-иттриевом гранате применяют также [c.299]

До настоящего времени в литературе появлялись лишь разрозненные данные об упрочнении материалов лазерным излучением, а издания, в котором обобщались бы результаты исследований по данному методу обработки, показывались его технологические особенности, возможности реализации этого метода, примеры его практического применения, не было. В предлагаемой вниманию читателей книге сделана попытка восполнить этот пробел. Авторы в общих чертах представили физику процесса взаимодействия излучения ОКГ с веществом в разных режимах, конструктивные особенности различных типов лазеров, характеристики лазерного излучения и другие специальные вопросы, уделив особое внимание технологическому аспекту проблемы, примерам промышленного использования новой технологии. В книге представлены новые результаты исследования упрочнения материалов с помощью непрерывного излучения СОг-лазеров. [c.6]

Для разработки технологического процесса локального изменения свойств конструкционных материалов с помощью лазерного излучения необходимо иметь результаты исследований влияния свойств материала и режимов обработки на размеры зоны воздействия лазерного излучения и характер изменения микротвердости [c.14]

При рентгеноструктурном анализе установлено существование в зоне воздействия лазерного излучения твердых растворов на основе железа. Однородность распределения легирующего металла в твердом растворе зависит не только от теплофизических характеристик составляющих двухкомпонентной системы, но и от режима обработки лучом ОКГ. Количество легирующего элемента в зоне воздействия лазерного излучения значительно превосходит пределы растворимости при равновесных условиях. [c.29]

Исследования показали, что процесс насыщения поверхности обрабатываемого материала легирующим элементом можно регулировать в довольно широких пределах, изменяя параметры режима обработки. В частности, режим легирования влияет на содержание легирующего элемента в матрице и глубину зоны легирования. Основными параметрами при этом являются длительность, энергия и форма импульса ОКГ, количество импульсов лазерного излучения, подаваемых в одну зону. Особенно наглядно это может быть продемонстрировано на примере легирования поверхности армко-же- [c.30]

Образцы с нанесенным слоем легирующего элемента подвергались лазерному облучению при плотности мощности q 10 Вт/см . При таких режимах обработки в условиях моноимпульсного лазерного воздействия наблюдались довольно качественные зоны легирования, причем их глубина зависела от плотности излучения. Нанесенный электроискровым способом слой легирующего материала имеет идеальный контакт с матрицей, что обеспечивает высокое качество и стабильность процесса лазерного легирования. [c.32]

Формирование упрочненного слоя представляет собой сложный термомеханический процесс, характер протекания которого определяется теплофизическими свойствами обрабатываемого материала, энергетическими параметрами лазерного излучения и технологическими характеристиками обработки. Так как все эти факторы влияют на размеры упрочненного слоя, производительность процесса, качество и эксплуатационные свойства сформированных в таких условиях поверхностей материалов, необчодимо правильно и обоснованно подходить к выбору режимов лазерной обработки. [c.70]

Под режимами лазерной обработки понимают энергию излучения IV и длительность импульса т, плотность энергии излучения, фокусное расстояние фокусирующей системы /, смещение поверхности детали относительно фокальной плотности А/, количество импульсов п излучения. Для выбора оптимальных режимов лазерной обработки микроотверстий применяют номограммы. Лазерная обработка сопровождается структурными изменениями металла в поверхностных слоях. Величина зоны с изменяемой структурой зависит от многих факторов она растет с увеличением ИЛ Для углеродистых сталей, содержащих от 0,2 до 1,2 С, она равна 0,06...0,07 мм (при Ж=2,1 Дж г =1,5 мс, /=43 мм). Шероховатость обработанной поверхности также зависит от режимов лазерной обработки = При обработке титановых пластин [c.227]

Несколько иной подход к выбору параметров режима лазерной обработки при получении прецизионных отверстий. Оптималъ-ный режим при высокоточной обработке материала должен обеспечивать минимальное оплавление стенок и дна отверстия в процессе его получения. Это возможно при вьшолнении следуюших двух условий, которые определяют область допустимых режимов обработки [c.305]

Лазерное термоупрочнение - это процесс, при котором ПС нагревается до температуры, превышающей температуру фазово-структурных превращений, затем быстро охлаждается за счет отвода тепла в основную массу металла. В результате в ПС деталей из углеродистых и некоторьк легированных сталей и сплавов происходит закалка, формируются высокодисперсные, слаботравящие-ся, разориентированные в пространстве структуры с повьштенной плотностью дислокаций. В зависимости от режимов лазерной обработки глубина упрочненного слоя может составлять 0,05...3 мм, а микротвердость повышается в 1,5... [c.261]

При воздействии лазерного излучения в режиме оплавления на чугуны (серые, ковкие, высокопрочные, хромистые) в ПС формируются структуры аустенита, феррита, цементита, мартенсита. В зоне термического влияния обнаруживается повышенное содержание углерода (до 1,55%) и 40...60% остаточного аустенита. Степень упрочнения зависит от химического состава чугунов и режимов лазерной обработки. При малых скоростях обработки (до 0,5 м/мин) и малой мощности излучения (1...5 квт) состав чугуна и форма графита практически не влияют на микротвердость зоны термического влияния (НУ= 7500...8500МПа). У высокопрочных чугунов ВЧ60-2 из-за отбеливающего влияния магния микротвердость повышается до 9000... 10000 МПа. С увеличением мощности излучения при малой скорости обработки увеличивается количество остаточного аустенита в оплавленном слое и его микротвердость снижается. Повышение скорости обработки до Зм/мин при мощности излучения 3 квт вызывает изменение фазового состава оплавленного слоя увеличивается содержание а-железа до 30...50% и -железа до 50%. Происходит снижение микротвердости до 5100...6500 МПа. На микротвердость оплавленного слоя чугунов существенное влияние оказывает скорость обработки. С ее увеличением микротвердость снижается тем больше, чем меньше мощность лазерного излучения. [c.264]

В 1970 г. на полях совхоза Каменский вблизи Алма-Аты появились таблички Томаты, сорт советский — лазер , Огурцы, сорт успех — лазер , Ячмень пивоваренный нутанс 187 —лазер . На этих небольших делянках биологи проводили первые производственные опыты посева семенами, прошедшими нетепловую обработку красными лучами гелий-неонового лазера. А вначале был длительный поиск. Найдены многие оптимальные режимы лазерной обработки семян. Для каждого вида растения (даже для каждого сорта) необходимы свои условия. Всхожесть семян томатов и огурцов повышается на 12—21%, растения быстрее развиваются, дают больше плодов, особенно, если их подбадривать импульсами красного света в период роста. В ряде случаев повышались содержание витаминов и сахаристость плодов. [c.86]

Диапазон плотностей мощности лазерного воздействия определяется верхним и нижним пределами, которые связаны соответственно с началом плавления и отпуска материала. При обработке на оптимальном режиме достигается наибольший упрочняющий эффект и глубина модифицированного слоя. Следует отметить, что из-за различающихся химических составов модифицируемых сталей и сплавов, несоблюдения режимов предварительной термической обработки рекомендуется использовать образцы-свидетели для каждой партии облучаемых изделий. Образцы-свидетели необходимы для конкретизации режимов лазерного термоупрочнения и исключения разупрочняю-щих эффектов. Подбор режимов лазерного воздействия проводят, исходя из размеров обрабатываемого образца или изделия. При выборе схемы обработки и соответствую1цего технологического оборудования [145] (табл. 8.4) учитывают геометрию изделия и возможности локал1,ного термоупрочнения [c.259]

Заметим Также, что представленные На рис. 3.1 диаграммы процессов лазерной обработки дают лишь общее представление о диапазонах изменения поверхностных плотностей мощности и энергии лазерного излучения в зависимости от вида обработки. Действительные их значения в конкретных операциях зависят от свойств материалов и от применяемых методов повышения эффективности использования излучения. При обработке металлических изделий в режиме нагрева и плавления КПД процесса непосредственно зависит от отражательной способности образцов вследствие этого энергии лазерных пучков, обеспечивающие одно и то же энерговложение в зону обработки различных металлов, могут отличаться более, чем на порядок. При использовании специальной обработки поверхности металлов или систем возврата в зону обработки отраженного излучения [68, 75] требуемые для осуществления одного и того же технологического процесса уровни энергии и мощности могут быть снижены в несколько раз. Это дает возможность облегчить режим работы лазера и повысить его надежность или увеличить частоту следования импульсов, а следовательно, и производительность технологической установки. [c.118]

Пятое издание (4-е изд. 1985 г.) переработано в соответствии с действующими стандартами дополнено новыми главами по смазочно-охлаждающим средам, электрофизической, электрохимической и лазерной обработкам, технологии нанесения покрытий, термической обработке, нормированию и функщюнально-стоимостному анализу процессов. Расширены главы по технико-экономическим расчетам, режимам резания, режущему инструменту, технологии сборки, станочным приспособлениям. [c.4]

Изменение конструкции по рацпредложению Обеспечение взаимозаменяемости Повышение технологичности Экономичность изготовления изделий Уменьшение трудоемкости изготовления Изменение режимов технологических процессов Изменение технологического процесса в результате использования новой оснастки (оборудования, приспособлений) Замена материала Яикв1щация или уменьшение брака Внедрение объемной штамповки Внедрение импульсных методов обработки Внедрение лазерной обработки Внедрение плазменной обработки Внедрение ультразвуковой обработки Внедрение упрочняющей обработки Внедрение кузнечно-прессового оборудования Внедрение заготовительно-штампового оборудования Внедрение литейного оборудования Внедрение раскатного оборудования Внедрение нагревательного оборудования Внедрение сварного оборудования Внедрение электро-химического оборудования Внедрение электрофизического оборудования Внедрение призиционного оборудования Внедрение оборудования для сборочных работ Модернизация оборудования Замена устаревшего оборудования Механизация ручного труда Внедрение литых заготовок Внедрение поковки [c.279]

Лазерная обработка титановых сплавов в режиме импульсного излучения формирует в ПС остаточные напряжения сжатия до бООМПа, при непрерывном излучении в ПС толщиной около 40 мкм могут возникать остаточные напряжения как сжатия, так и растяжения небольшой величины (от -30 МПа до +50 МПа). Отжиг при температуре 570"С с выдержкой 2 часа и охлаждением на воздухе практически полностью снимает остаточные напряжения, возникающие при лазерной обработке. [c.266]

В случае лазерной обработки маложестких и высокоточных деталей технологические процессы должны обеспечивать минимально допустимые технологические остаточные деформации таких деталей (т.е. деформации от остаточных напряжений в заготовке и от начальных напряжений, возникающих при обработке). Таким образом, при выборе режимов лазерного упрочнения возникающие остаточные напряжения необходимо учитывать как ограничивающий фактор, не допускать формирования в ПС остаточных напряжений растяжения или принимать меры к их снижению до минимально возможных величин. [c.266]

Лазерное упрочнение на рациональных режимах повышает износостойкость и усталостную прочность, теплостойкость и жаропрочность, коррозионную стойкость. Однако ударная вязкость после лазерной обработки может снижаться. Недостатками лазерной обработки являются также высокая стоимость технологического оборудования, необходимость применения специальных покрытий для увеличения поглощающей способности обрабатьшаемых поверхностей, сложность оперативного контроля заданных свойств ПС, необходимость защиты персонала от рассеянного лазерного излучения. Большие скорости охлаждения могут вызывать временные термические напряжения растяжения, величина которых превышает предел прочности металла, в результате чего в ПС образуются закалочные трещины. При лазерной обработке чугуна с оплавлением в ПС образуются поры из-за выделения газов, адсорбированных на графитовых включениях. Указанные особенности необходимо учитывать при разработке технологических процессов изготовления деталей с использованием лазерной обработки. [c.266]

Получение отверстий лазером возможно в любых материалах. Как правило, для этой цели используют импульсный метод. Производительность достигается при получении отверстий за один импульс с больиюй энергией (до 30 Дж). При этом основная масса материала удаляется из отверстия в расплавленном состоянии под давлением пара, образовавшегося в результате испарения относительно небольшой части вещества. Однако точность обработки одноимлульсным методом невысокая (10. .. 20 размера диаметра), Максимальная точность (1. .. 5 %) и управляемость процессом достигается при воздействии на материал серии импульсов (многоимпульсный метод) с относительно небольшой энергией (обычно 0,1. .. 0,3 Дж) и малой длительностью (0,1 мс н менее). Возможно получение сквозных и глухих отверстий с различными формами поперечного (круглые, треугольные и т. д.) н продольного (цилиндрические, конические и другие) сечений. Освоено получение отверстий диаметром 0,003. .. 1 мм при отношении глубины к диаметру 0,5 10. Шероховатость поверхности стенок отверстий в зависимости от режима обработки и свойств материала достигает/ а — 0,40. .. 0,10 мкм, а глубина структурно измененного, или дефектного, слоя составляет 1. .. 100 мкм. Производительность лазерных установок при получении отверстий обычно 60. .. 240 отверстии в 1 мин. Наиболее эффективно применение лазера для труднообрабатываемых другими методами материалов (алмаз, рубин, керамика и т. д.), получение отверстий диаметром мепее 100 мкм в металлах, или под углом к поверхности. Получение отверстий лазерным лучом нашло особенно широкое применение в производстве рубиновых часовых камней и алмазных волок. Например, успешно получают алмазные волки на установке Квант-9 с лазером на стекле с примесью неодима. Производительность труда на этой операции значительно увеличилась по сравнению с ранее применявшимися методами. [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...