Застосування методів математичної статистики  при реалізації процеса лазерного різання кубічного нітриду бору

Павло  Кондрашев; Олександр  Степура

doi:10.25140/2411-5363-2026-1(43)-47-56

Автор(и)

Павло Кондрашев Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна https://orcid.org/0000-0002-7428-710X
Олександр Степура Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-1915-9057

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2026-1(43)-47-56

Ключові слова:

лазерне різання; надтверді матеріали; кубічний нітрид бору; математична статистика

Анотація

Новітні методи та технології, а саме їх ефективна реалізація апріорі стає неможливою без застосування надтвердих матеріалів. Особливо це критично для інструментального виробництва в машинобудівній галузі. Тому застосування цієї групи матеріалів вимагає розробки нових та вдосконалення існуючих прогресивних методів обробки цих матеріалів. Вже упродовж 30 років одним із найпоширеніших в плані застосування, зокрема в машинобудівній галузі є кубічний нітрид бору або його модифікації (белбор, киборит та ін.). Саме тому вдосконалення та впровадження існуючих та нових інженерних рішень, спрямованих на підвищення ефективності реалізації методів обробки надтвердих матеріалів безумовно є актуальною задачею.

Метою цієї роботи є пошук шляхів підвищення ефективності реалізації процесу лазерного різання кубічного нітриду бору за допомогою методів математичної статистики, з подальшою оптимізацією технологічних факторів за рахунок застосування багатофакторної стратегії проведення експерименту.

У цій роботі було проведено дослідження процесу лазерного різання кубічного нітриду бору з застосуванням лазерного експериментального устаткування потужністю 200 Вт в імпульсному режимі генерації лазерного випромінювання. Енергія імпульсу складала 2 Дж, довжина імпульсу 200 мкс. Після лазерної обробки дослідні зразки розколювалися на спеціальному обладнанні. Для пошуку оптимальних режимів обробки, результати експерименту були оброблені із застосуванням методів математичної статистики.

Посилання

Волкогон, В. М., & Антонюк, Н. В. (2002). Вплив та перспективи створення та застосування ріжучого інструменту з гексаніту. Світ техніки та технології, 11, 42–44.

Коваленко, В. С., & Лавринович, А. В. (1991). Лазерна обробка керамічних матеріалів. Техніка.

Коваленко, В. С., Анякін, М. І., та ін. (2002). Лазерне різання. Electrical Machining, 7, 9–14.

Wu, Z., & Ammar, A. (2015). Hybrid CO₂ laser/waterjet (CO₂-LWJ) cutting of polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) blanks with phase transformation induced fracture. Optics & Laser Technology, 70, 39–44.

Bhandari, S., Tiwari, B., Yapici, N., Zhang, D., & Yap, Y. K. (2016). Introduction to boron nitride nanotubes: Synthesis, properties, functionalization, and cutting. In Boron nitride nanotubes in nanomedicine (pp. 1–15).

Bloshchanevich, A. M. (2004). Laser cutting of diamond-based materials and dense modifications of boron nitride. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 43, 150–155.

Новік, Ф. С., & Арсов, Я. В. (1980). Оптимізація технології обробки металів експериментально розробленими методами. Наука.

Коваленко, В. С., Анякін, М. І., та ін. (2000, November). Моделювання та оптимізація процесів лазерного різання (напівпровідникові лазери). In Proceedings of the International Congress “ICALEO 2000” (pp. D82–D92).

Коваленко, В. С., Котляров, В. П., Дятел, В. П., та ін. (1985). Довідник по технології лазерної обробки. Техніка.

Хіммелблау, Д. (1975). Застосування нелінійного програмування. Світ.

Бакуль, В. М. та ін. (б. р.). Алмазна обробка надтвердих матеріалів. Інститут над-твердих матеріалів ім. В. М. Бакуля.