Вплив властивостей поверхонь металів на їх лазерне різання

Ігор  Шапошник

doi:10.25140/2411-5363-2026-1(43)-69-78

Автор(и)

Ігор Шапошник Український науково-дослідний інститут спеціальної техніки та судових експертиз Служби безпеки України, Україна https://orcid.org/0009-0001-9915-2674

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2026-1(43)-69-78

Ключові слова:

лазерні технології; лазерне різання; ручне лазерне різання; поглинання лазерного променя; відбиття лазерного променя; шорсткість поверхонь при лазерному різанні; кут нахилу лазерного інструменту

Анотація

У цій роботі зосереджено увагу на проблемі та запропоновані попередні напрямки досліджень умов поглинання лазерного променя в металах і сплавах різного типу шорсткості, із забрудненнями та оксидами на поверхні. Проаналізовано різні механізми лазерного поглинання, що має важливе значення для вивчення лазерної обробки металів. Доведено, що поглинання лазерного світла залежить від низки різних параметрів, що містять і властивості лазера, і металу. Надано більш реалістичну інформацію про лазерне різання металів та сплавів в умовах виробництва й віддзеркалення лазерного світла поверхнями різного стану шорсткості.

Посилання

Пупань, Л. І. (2020). Лазерні технології у машинобудуванні: навчальний посібник для студентів спеціальності «Прикладна механіка» денної, заочної та дистанційної форм навчання. НТУ «ХПІ».

Бобицький, Я. В., & Матвіїшин, Г. Л. (2015). Лазерні технології. Частина 1: навчальний посібник. Видавництво Львівської політехніки.

Готра, З. Ю., & Бобицький, Я. В. (1991). Лазерні методи обробки в мікроелектроніці. Світ.

Тимчик, Г. С., & Філіппова, М. В. (уклад.). (2018). Лазерні технології: лабораторний практикум: навчальний посібник для студентів спеціальностей 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології», 152 «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка». КПІ ім. Ігоря Сікорського.

Бобицький, Я. В., & Матвіїшин, Г. Л. (2015). Лазерні технології. Частина 2: навчальний посібник. Видавництво Львівської політехніки.

Bergström, D., & Kaplan, A. (2003). Mathematical modelling of laser absorption mechanisms in metals: A review. In Proceedings of the 16th Meeting on Mathematical Modelling of Materials Processing with Lasers (M4PL16). Igls, Austria.

Guarino, S., Ponticelli, G. S., & Venettacci, S. (2020). Environmental assessment of Selective 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.

Tang, K., Kawka, P., & Buckius, R. (1999). Geometric optics applied to rough surfaces coated with an absorbing thin film. Journal of Thermophysics and Heat Transfer, 13(2), 169–176.

Schott, P., de Beaucoudrey, N., & Bourlier, C. (2003). Reflectivity of one-dimensional rough surfaces using the ray tracing technique with multiple reflections. In Proceedings of the International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) (Vol. 7, pp. 4214–4216).

Rodrigues, G. C., Vorkov, V., & Duflou, J. R. (2018). Optimal laser beam configurations for laser cutting of metal sheets. Procedia CIRP, 74, 714-718. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.026.

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.

Celli, V., Maradudin, A., Marvin, A., & McGurn, A. (1985). Some aspects of light scattering from randomly rough metal surfaces. Journal of the Optical Society of America A, 2(12), 2225–2239.