Previous Page  9 / 13 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 9 / 13 Next Page
Page Background

Экспериментальная оценка режимов размерной обработки углепластиков…

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1

81

При этом ширина канала реза со стороны входа и выхода луча составила

соответственно 290 и 140 мкм. Со стороны входа луча ширина зоны с полной

термодеструкцией матрицы составила 50…60 мкм, зона с частичной термоде-

струкцией отсутствует. Со стороны выхода луча ширина зоны с полной термо-

деструкцией матрицы составила менее 50 мкм, присутствует зона с частичной

термодеструкцией матрицы.

Из рис. 7 следует, что такие повреждения структуры материала, как расслое-

ние, термодеструкция матрицы и поры отсутствуют. Анализ изображения по-

верхности канала реза, полученного с помощью электронного микроскопа, пока-

зал также отсутствие повреждений АВН, трещин и расслоения материала. Попе-

речный профиль стенки канала измеряли по длине реза (30 мм) в пяти парал-

лельных плоскостях. Среднее значение конусности канала реза составило 50 мкм.

Основные выводы.

Разработана экспериментальная установка на базе им-

пульсного наносекундного волоконного лазера модели YLPM-1-4×200-20-20 с

длиной волны 1,06 мкм и средней мощностью излучения 20 Вт.

На созданной установке отработана технология лазерной обработки уг-

лепластиков толщиной 1 мм с матрицей на основе эпоксидной смолы. При ре-

комендуемых алгоритме и технологических параметрах лазерной обработки в

режиме

Т

6

обеспечивается требуемое качество деталей: ЗТВ соответствует клас-

су

В

; конусность стенки канала реза не превышает 50 мкм; на поперечном сече-

нии и поверхности канала реза такие дефекты, как расслоение материала и тер-

модеструкция матрицы отсутствуют.

В режиме работы лазера

Т

1

качество детали по критерию ЗТВ соответствует

более высокому классу

А

, однако при этом конусность канала реза составляет

более 150 мкм и время обработки увеличивается на порядок по сравнению с ре-

комендуемым режимом

T

6

.

ЛИТЕРАТУРА

1.

Михайлин Ю.А.

Волокнистые полимерные композиционные материалы в технике. СПб.:

Научные основы и технологии, 2015. 720 с.

2.

Negarestani R., Li L.

Laser machining of fibre-reinforced polymeric composite materials //

Machining technology for composite materials. Principles and practice. Woodhead Publishing Ltd.,

2012. Р. 288–308.

3.

Goeke А., Emmelmann С.

Influence of laser cutting parameters on CFRP part quality // Physics

Procedia. 2010. Vоl. 5. Part B. P. 253–258. DOI: 10.1016/j.phpro.2010.08.051

URL:

http://www.sciencedirect.com/science/

article/pii/S1875389210004773

4.

Influence

of laser scanning conditions on CFRP processing with a pulsed fiber laser /

K. Takahashi, M. Tsukamoto, S. Masuno, Y. Sato, H. Yoshida, K. Tsubakimoto, H. Fujita,

N. Miyanaga, M. Fujita, H. Ogata // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 222.

P. 110–121. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2015.02.043 URL:

http://www.sciencedirect.com/science/

article/ pii/S0924013615001004

5.

Weber R., Hafner M., Michalowski A., Graf T

. Minimum damage in CFRP laser processing //

Physics Procedia. 2011. Vol. 12. Part B. P. 302–307. DOI: 0.1016/j.phpro.2011.03.137

URL:

http://www.sciencedirect.com/science/

article/pii/S1875389211002161