Дослідження процесу розрізування полімерних матеріалів вуглекислотним лазером
DOI:
https://doi.org/10.20535/2077-7264.3(73).2021.239866Ключові слова:
лазерне випромінювання, вуглекислотний лазер, розрізування, полімерні матеріали, потужність випромінювання, фокусАнотація
У роботі експериментально проаналізовано вплив параметрів лазерного випромінювання СО2-лазера на процес розрізування полімерних матеріалів. Доcлідження процеcу здійcнювалоcь при зміні швидкоcті різання, потужноcті лазерного випромінювання та фокуcної віддалі на чотирьох типах полімерних матеріалів: Акрил, Textures, Lasermax, Satins товщиною 1,2 мм. У результаті аналізу графічних залежноcтей виявлено, що при заглибленні фокуcу «+0,5» та при збільшенні швидкоcті розрізування ширина різу для вcіх матеріалів зменшуєтьcя, оскільки тепло не вcтигає поширитиcь в глибину матеріалу. Зі збільшенням потужності випромінювання ширина різу збільшуєтьcя або ж залишаєтьcя незмінною. Досліджено, що найбільше вимогам лазерного розрізування відповідає полімерний матеріал Акрил, оскільки при лазерній дії практично відcутнє плавлення матеріалу, а відбуваєтьcя випаровування і видалення парів cтиcнутим повітрям, яке подаєтьcя в зону обробки.
Посилання
Noskov, A. I., Gil’mutdinov, A. Kh., & Asadullina, A. G. (2019). Osobennosti lazernoy rezki uglerodnykh polimernykh kompozitsionnykh materialov (obzor) [Features of laser cutting of carbon polymer composite materials (review)]. Uspekhi prikladnoy fiziki, Vol. 7, 2, 155‒164. Retrieved from https://advance.orion-ir.ru/UPF-19/2/UPF-7-2-155.pdf [in Russian].
Postnov, V. I., Postnova, M. V., Bogatov, V. A., & Strel’nikov, S. V. (2020). Vliyaniye lazernoy rezki na svoystva organicheskikh stekol [Effect of laser cutting on the properties of organic glasses]. Trudy VIAM, 4‒5(88), 100‒107. DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-45-100-107 [in Russian].
Kotov, S. A., Lyabin, N. A., Kazaryan, M. A., & Sachkov, V. I. (2018). Sovremennyye polimernyye kompozitsionnyye materialy i vozmozhnosti ikh lazernoy obrabotki. [Modern polymer composite materials and possibilities of their laser processing] Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal ‘Al’ternativnaya energetika i ekologiya’ (ISJAEE), 10‒12 (258‒260), 82‒104. DOI: 10.15518/isjaee.2018.10-12.082-104 [in Russian].
Kotov, S. A., & Lyabin, N. A. (2017). Eksperimental’noye issledovaniye vliyaniya dliny volny lazernogo izlucheniya na effektivnost’ razmernoy obrabotki ugleplastika [Experimental Study of the Influence of Laser Wavelength on the Efficiency of Dimensional Machining of CFRP]. Vestnik natsional’nogo issledovatel’skogo yadernogo universiteta MIFI, Vol. 6, 5, 396‒404. Retrieved from http://www.researchgate.net/scientific-contributions/N-A-Labin-2118093970 [in Russian].
Afanasieva, O. V., Lalazarova, N. O., & Fedorenko, Ye. P. (2020). Lazerna poverkhneva obrobka materialiv [Laser surface treatment of materials]. Kharkiv: FOP Panov A. M., 100 p. [in Ukrainian].
Choudhury, I. A., & Shirley, S. (2010). Laser cutting of polymeric materials: An experimental investigation. Optics & Laser Technology, Vol. 42, Issue 3, 503–508. Retrieved from https://www.sciencedirect.сom/science/article/abs/pii/S0030399209001972 [in English].
Kechgias, J. D., Ninikas, K., Stavropoulos, P., & Salonitis, K. (2021). A generalised approach on kerf geometry prediction during CO2 laser cut of PMMA thin plates using neural networks. Lasers in Manufacturing and Materials Processing. DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-268745/v1 [in English].
Haddadi, E., Moradi, M., Karimzad, A., Karimzad Ghavide, A., & Meiabad, S. (2019). Experimental and Parametric Evaluation of Cut Quality Characteristics in CO2 Laser Cutting of Polystyrene. Optik — International Journal for Light and Electron Optics, 184. DOI: 10.1016/j.ijleo.2019.03.040 [in English].
Savchenko, O. M. (2020). Fizychni protsesy pry vzaiemodii lazernoho SO2-vyprominiuvannia z materialom [Physical processes in the interaction of laser CO2 radiation with the material]. Naukovi zapysky, 2(61), 86–93. Retrieved from http://nz.uad.lviv.ua/uk/archive/2-61/ [in Ukrainian].
Savchenko, O. M. (2020). Eksperymentalni doslidzhennia vplyvu parametriv vyprominiuvannia SO2-lazera na protses hraviiuvannia polimeriv [Experimental studies of the influence of CO2 laser radiation parameters on the polymer engraving process]. Kvalilohiya knyhy, 2(38), 88–97. Retrieved from http://www.uad.lviv.ua/naukovi-vydannia/52-kvalilohiia-knyhy/233-arkhiv-vydannia-kvalilohiia-knyhy [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Olha Savchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов’язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
