Дослідження процесу газолазерної різки маловуглецевих сталей потужним лазером
DOI:
https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-3(41)-79-90Ключові слова:
лазер; газолазерне різання; маловуглецева сталь; оптимальна швидкість різання; умови фокусування та розфокусування лазерного випромінюванняАнотація
Розглянуто конструкцію, конфігурацію та склад технологічного обладнання, яке працює з використанням потужного лазерного випромінювання. Створено новий підхід для визначення максимально можливих швидкостей різання заготовок різної товщини із маловуглецевих сталевих листів. Проведено аналіз впливу типу і тиску технологічного газу, а також параметрів фокусування лазерного променя на швидкість різання маловуглецевих сталей у різних товщинних діапазонах. Сформульовано узагальнені рекомендації для призначення оптимальних умов різання сталевих листів в діапазоні товщин від 5 до 80 мм.
Посилання
Naresh, S., & Khatak, P. (2022). Laser cutting technique: A literature review. Materials Today: Proceedings, 56(5 SI), 24841-24849.
QY Laser. (n.d.). Основні характеристики лазерного верстата для різання. http://ua.qylaser.com.
Tamura, K., & Toyama, S. (2017). Laser cutting performances for thick steel specimens studied by molten metal removal conditions. Journal of Nuclear Science and Technology, 54, 1011-1017.
Seon, S., Shin, J. S., Oh, S. Y., Park, H., Chung, C.-M., Kim, T.-S., Lee, L., & Lee, J. (2018). Improvement of cutting performance for thick stainless steel plates by step-like cutting speed increase in high-power fiber laser cutting. Optics & Laser Technology, 103, 311-317. https://doi.org/10.1016/ j.optlastec.2018.01.054.
Wandera, C., & Kujanpää, V. (2010). Characterization of the melt removal rate in laser cutting of thick-section stainless steel. Journal of Laser Applications, 22(2), 62-70. https://doi.org/10.2351/1.3455824.
Karatas, C., Keles, O., Uslan, I., & Usta, Y. (2006). Laser cutting of steel sheets: Influ-ence of workpiece thickness and beam waist position on kerf size and stria formation. Journal of Materials Processing Technology, 172(1), 22–29. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.08.017.
Guarino, S., Ponticelli, G. S., & Venettacci, S. (2020). Environmental assessment of se-lective laser melting compared with laser cutting of 316L stainless steel: A case study for flat washers’ production. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 31, 525-538. https://doi.org/10.1016/ j.cirpj.2020.08.004.
Mahrle, A., Borkmann, M., & Pfohl, P. (2021). Factorial analysis of fiber laser fusion cutting of AISI 304 stainless steel: Evaluation of effects on process performance, kerf geometry and cut edge roughness. Materials, 14(10), Article 2669. https://doi.org/10.3390/ma14102669.
Sharma, A., & Yadava, V. (2018). Experimental analysis of Nd YAG laser cutting of sheet materials: A review. Optics & Laser Technology, 98, 264-280. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2017.08.002.
Liu, Y., Zhang, S., Zhao, Y., & Ren, Z. (2022). Experiments on the kerf quality charac-teristic of mild steel while cutting with a high-power fiber laser. Optics & Laser Technology, 154, Article 108332. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.108332.
Rodrigues, G. C., Vorkov, V., & Duflou, J. R. (2018). Optimal laser beam configura-tions for laser cutting of metal sheets. Procedia CIRP, 74, 714-718. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.026.
Pang, H., & Haecker, T. (2020). Laser cutting with annular intensity distribution. Proce-dia CIRP, 94, 48-54. https://doi.org/10.1016/j.procir.2020.09.050.
Yamanashi, T. (2022). Enhancing cutting performance with an oscillating laser beam. PhotonicsViews, 19, 84-86.
Levichev, N., Staudt, T., Schmidt, M., & Duflou, J. R. (2021). Hyperspectral imaging and trim-cut visualization of laser cutting. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 70, 207–210. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2021.04.071.
Levichev, N., Costa Rodrigues, G., Vorkov, V., & Duflou, J. R. (2021). Coaxial cam-era-based monitoring of fiber laser cutting of thick plates. Optics & Laser Technology, 136, Ar-ticle 106743. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2020.106743.
Levichev, N., Tomás García, A., & Duflou, J. R. (2022). On melt flow visualization in high-power fiber laser cutting. Proceedings of SPIE, Article 119940D. https://doi.org/10.1117/12.2606543.
Chen, S.-L. (1999). The effects of high-pressure assistant-gas flow on high-power CO2 laser cutting. Journal of Materials Processing Technology, 88(1-3), 57-66. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(98)00364-3.
Riveiro, A., et al. (2019). Laser cutting: A review on the influence of assist gas. Materi-als, 12(2), 1–31. https://doi.org/10.3390/ma12020254.
Alsaadawy, M., et al. (2024). A comprehensive review of studying the influence of la-ser cutting parameters on surface and kerf quality of metals. The International Journal of Ad-vanced Manufacturing Technology, 30, 1039-1074. https://doi.org/10.1007/s00170-023-11592-7.
Romanenko, V. V. (2003). Mechanism of gas-assisted laser metal cutting. In Laser Technologies in Welding and Materials Processing (pp. 68–70).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
