اثر پارامترهای ماشینکاری بر منطقه متأثر از حرارت و پهنای برش در فرآیند ترکیبی لیزر- جت آب
نویسندگان
1 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران
3 مدیر گروه مکانیک، دانشکده مکانیک برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
doi
چکیده
از جمله محدودیت های ماشینکاری با لیزر ایجاد منطقه متأثر از حرارت به دلیل حرارت بالای اعمال شده به قطعهکار می باشد. همچنین در میکروماشینکاری با لیزر عدم کنترل دقیق پهنای برش ایجاد شده توسط لیزر باعث کاهش دقت ماشینکاری می گردد. برای جبران این موارد از ترکیب فرآیند لیزر و جت آب بدون ذرات ساینده استفاده شد. در فرآیند ترکیبی لیزر-جت آب، فشار آب به تخلیه ماده مذاب در مقطع برش کمک می کند، در نتیجه پهنای برش کاهش می یابد. همچنین جت آب سبب خنک کاری بهتر قطعه کار نسبت به حالت لیزر خشک می گردد و در نتیجه عمق منطقه متاثر از حرارت کمتر می شود. در این مقاله ابتدا یک نازل واترجت به قطر 0.4 میلی متر به ماشین لیزر فایبر با طول موج پیوسته 1080 نانومتر و با توان 1500 وات الحاق شد. سپس بر همکنش پارامترهای سرعت برش، توان لیزر، فاصله کانونی و فشار جت آب بر روی HAZ و پهنای برش بررسی شد. بدین منظور از فولاد پرکربن CK75 استفاده شد. ملاحظه شد که با افزایش سرعت برش، عمق منطقه متأثر از حرارت و پهنای شیار کاهش یافته و با افزایش توان، هر دو پارامتر افزایش می یابند. همچنین با افزایش فشار جت آب عمق HAZ و پهنای برش کاهش یافت. در فاصله کانونی 3 میلی متر کم-ترین عمق HAZ و پهنای شیار به دست آمد. در بهترین حالت عمق HAZ، 57 میکرومتر و پهنای برش، 217 میکرومتر به دست آمد.