УДК 539.8:533.9+621.9:672.1
Исследование прецизионной резки щелевых
отверстий большого калибра в стальных листах
излучением одномодового волоконного лазера <...> Беседы, Московская обл., 142715, Россия
Представлены результаты исследования прецизионной резки щелевых отверстий
в листах низкоуглеродистой стали толщиной до 10 мм одномодовым излучением
волоконного лазера мощностью 1 кВт. <...> При использовании одномодового импульсно-периодического излучения и кислорода получено от 30 до 70 калибров щелей при
их ширине до 60 мкм. <...> Измерены скорость резки (50…100 мм/мин), шероховатость, твердость поверхности реза и определена фазовая структура стали. <...> Вычислены эффективность прецизионной резки ( 3 %) и эффективность транспортировки излучения (25 %) в «волноводном» режиме. <...> Предложена качественная
модель лазерно-кислородной резки при глубоком каналировании. <...> Ключевые слова: лазерная резка, волоконный лазер, прецизионная резка, низкоуглеродистая сталь, эксперимент, скорость резки, ширина щели, число калибров, поверхность реза, шероховатость, твердость, фазовая структура. <...> Кроме того,
число калибров K = h/b обычно не превышает 20 (b — ширина щели,
h — ее глубина, в данном случае равная толщине листа). <...> Технологические лазерные установки на основе маломодовых
иттербиевых дисковых и волоконных лазеров (ВЛ) с длиной волны
= 1,07 мкм и мощностью излучения до 5 кВт при КПД 30 %,
принципиально отличающиеся от СО2-лазеров, позволяют вырезать в
лазерно-газовом режиме щелевые отверстия шириной 150…200 мкм
1 <...> При этом типичное число калибров не превышает 30, излучение в щели распространяется с малыми потерями по
законам геометрической оптики, а напора технологического газа достаточно для выноса расплавленного металла из зоны реза [7–9]. <...> При более глубоком каналировании (K 30) процесс резки
усложняется за счет сильного ослабления излучения в «волноводном» режиме его распространения в щелевом отверстии [1–3] и недостаточного из-за больших гидравлических <...>