Лазерная обработка штамповых сталей со сканирующей системой

В настоящей работе для повышения стойкости штамповых сталей была использована их лазерная обработка. С целью обеспечения высокой плотности мощности лазерного излучения и одновременного увеличения ширины зоны обработки была разработана оптико- механическая сканирующая система (см. рисунок 1).

Рисунок 1 – Оптическая схема для обработки деталей в режиме сфокусированного сканирующего луча:

1 – лазер; 2-5 – плоские зеркала; 6 – выпуклое зеркало, соединенное со сканатором; 7 – фокусирующее вогнутое зеркало; 8 – обрабатываемый объект

Для поиска эффективных режимов применяли метод  планирования экспериментов для определения режима лазерной обработки сталей со сканированием.

В качестве технологических факторов, влияющих на качество закалки, были выбраны:

• Скорость перемещения лазерного луча по поверхности обрабатываемого инструмента V, мм/с;
• Мощность лазерного излучения Р, кВт;
• Амплитуда колебаний лазерного луча А, мм;
• Величина расфокусировки Δf.

Диапазоны варьирования факторов при частоте колебаний 150 Гц: Р= 0,5…1,5 кВт; v = 6…33,3 мм/с; А = 10…16 мм, Δf = -2, 0, +2.

Работа выполнена в рамках государственной работы «Проведение научно-исследовательских работ (фундаментальных научных исследований, прикладных научных исследований и экспериментальных разработок)» государственного задания Минобрнауки России в сфере научной деятельности на 2014-2016 гг. (Задание № 2014/113) под руководством доцента, к.т.н. Глухова Л.М.