Apr 16, 2026 پیام بگذارید

پیشرفت تحقیقات در مورد لیزر-فناوری ماشینکاری ترکیبی با کمک لیزر برای ساخت دقیق مواد سخت و شکننده

تراشکاری با کمک لیزر (LAT) در حال حاضر یکی از تحقیقات گسترده‌ترین اشکال ماشینکاری با کمک لیزر (LAM) است. این فرآیند معمولاً شامل ادغام یک سر لیزر با یک ابزار چرخشی است، به طوری که پرتو لیزر سطح چرخان قطعه کار را جلوتر از مسیر ابزار برش تابش می کند (همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است). مکانیسم اصلی آن در کنترل قدرت لیزر و قطر نقطه برای افزایش دمای لایه گرم شده تا داخل منطقه انتقال پلاستیک ماده است. مطالعات نشان داده است که برای مواد سرامیکی-مثل نیترید سیلیکون-وقتی دمای حرارت از نقطه نرم شدن فاز شیشه‌ای آنها بیشتر می‌شود، مکانیسم حذف مواد از شکستگی شکننده به برش پلاستیک تغییر می‌کند و در نتیجه از ایجاد ریزترک‌های سطحی جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، در مورد آلیاژهای مبتنی بر نیکل، حرارت لیزر می‌تواند اثرات سخت شدن{10}}مواد را کاهش دهد. تحت پارامترهای فرآیند مناسب، نیروهای برش را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد و عمر ابزار را می توان افزایش داد. چالش اصلی در کنترل فرآیند در مدیریت عمق گرما{13}}منطقه تحت تأثیر نهفته است. ضروری است اطمینان حاصل شود که گرما فقط به لایه در نظر گرفته شده برای حذف محدود می شود و در نتیجه یکپارچگی و خواص مواد زیرلایه حفظ می شود.

 

بر خلاف برش پیوسته در تراشکاری، آسیاب با لیزر{0}}یک فرآیند برش متناوب است که با سینماتیک پیچیده‌تر مشخص می‌شود. در طول عملیات فرز، پرتو لیزر معمولاً سطح قطعه کار را با زاویه خاصی جلوتر از فرز (همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است) اسکن می کند. مزیت فنی آسیاب با کمک لیزر در توانایی آن در حذف موثر مواد از سطوح و حفره های مسطح پیچیده است. هنگامی که بر روی فولادهای قالب با سختی بالا یا آلیاژهای تیتانیوم{6} اعمال می شود، منبع حرارت لیزر به طور موثر ناحیه تشکیل تراشه را نرم می کند و در نتیجه بار ضربه ای را که دندان های فرز در لحظه درگیر شدن با قطعه کار تجربه می کنند، کاهش می دهد. این مکانیسم پیش گرم کردن مورفولوژی تراشه ها را تغییر می دهد و آنها را از تراشه های ناپیوسته و تکه تکه شده به تراشه های پیوسته و مارپیچ تبدیل می کند-که نشانه ای از افزایش قابل توجه شکل پذیری مواد است. در عملیات ماشینکاری همزمان چند محوره، دقت همگام سازی بین سر لیزر و دوک فرز، عاملی حیاتی در تعیین کیفیت قطعه تمام شده است. در حال حاضر، این فناوری برای ماشین‌کاری اجزای پیچیده-مانند تیغه‌های موتور هواپیما-با هدف اصلی کاهش هزینه‌های تولید با افزایش نرخ حذف مواد در واحد زمان اعمال می‌شود.

 

info-711-566

 

لیزر-آسیاب کمکی (LAG) ویژگی‌های-گرمایش پرتو پرانرژی را با آسیاب ساینده ترکیب می‌کند. این به طور خاص برای پردازش مواد با سختی بسیار بالا و شکنندگی بالا، مانند سرامیک های ساختاری و شیشه های نوری طراحی شده است. این فرآیند از یک پرتو لیزر برای پیش گرم کردن یک ناحیه موضعی بلافاصله جلوتر از نقطه سنگ زنی استفاده می کند و باعث نرم شدن حرارتی یا تبدیل فاز در لایه سطحی ماده می شود. این عمل به طور موثر مقاومت سنگ زنی را کاهش می دهد و خرد شدن شکننده را سرکوب می کند. برای مواد شکننده، گرمایش لیزری "سابکاری رژیمی پلاستیکی" را تسهیل می‌کند و در نتیجه آسیب ریزترک را به سطح و زیرسطح به حداقل می‌رساند (همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است). با توجه به اینکه سرعت حذف مواد ذاتی خود فرآیند سنگ زنی نسبتا کم است، کنترل دقیق توان لیزر برای جلوگیری از آسیب حرارتی بیش از حد یا سوختن سطح از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، کمک لیزر به کاهش سایش چرخ سنگ زنی و حفظ وضوح دانه های ساینده کمک می کند. در ماشین‌کاری فوق{10}دقیق ویفرهای نیمه‌رسانا و اجزای نوری دقیق، این تکنیک به‌عنوان وسیله‌ای مؤثر برای دستیابی به سطوح{11}}با کیفیت بالا و آسیب{12} عمل می‌کند.

ارسال درخواست

whatsapp

تلفن

ایمیل

پرس و جو