بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند سوراخکاری لیزر سوپرآلیاژ Hastelloy X روی مشخصه‌های هندسی سوراخ

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنایع و معادن ایران، تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2019.7393.2697
چکیده

در سال‌های اخیر، فرآیند سوراخ‌کاری لیزری به عنوان یکی از روش‌های موثر برای سوراخ‌کاری ریز قطعات با دقت بالا، زمان کم و نسبت طول به قطر بالا در صنایع گوناگون به ویژه صنعت هوافضا مورد استفاده قرار گرفته است. جهت بهبود کیفیت فرآیند سوراخ‌کاری، شناسایی پارامترهای فرآیند و بررسی تاثیر آن‌ها بر روی مشخصه‌های خروجی سوراخ لازم است. در این پژوهش فرآیند سوراخکاری لیزری Nd:YAG به روش چند پالسی بر روی سوپرآلیاژ Hastelloy X انجام گرفت و تاثیر پارامترهای فرآیند شامل فرکانس لیزر، عرض پالس و زمان نگهداری پرتو بر روی مشخصه‌های ‌هندسی سوراخ (قطر سوراخ در قسمت ورودی و خروجی، دایره‌ای بودن سوراخ در قسمت ورودی و خروجی و زاویه مخروطی سوراخ) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد با افزایش فرکانس لیزر، میانگین قطر سوراخ در قسمت ورودی و خروجی افزایش یافته اما میزان دایره‌ای بودن در قسمت ورودی و خروجی کاهش می‌یابد و همچنین زاویه مخروطی‌شدن سوراخ نیز کمتر می‌شود. با افزایش عرض پالس، میانگین قطر در قسمت ورودی و خروجی و دایره‌ای بودن سوراخ در قسمت ورودی و خروجی به ترتیب افزایش و کاهش می‌یابند. همچنین میزان مخروطی‌شدن سوراخ با افزایش عرض پالس کاهش می‌یابد. با افزایش زمان نگهداری پرتو، میانگین قطر سوراخ در قسمت ورودی و خروجی افزایش یافته اما میانگین دایره‌ای بودن ورودی و خروجی سوراخ کمتر شده و زاویه مخروطی سوراخ کاهش می‌یابد.