Раскрой полуфабрикатов и изделий из сплавов титана методом лазерной резки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрен раскрой полуфабрикатов и изделий из сплавов титана методом лазерной резки. Изучен мировой рынок потребителей и производителей систем лазерной обработки. Проведены опытные работы на натурных образцах горячедеформированных плит и штамповок. Выполнена оценка производительности и показателей качества поверхности плоскости реза. Представлены результаты исследований показателей качества поверхности плоскости реза и приповерхностных зон термического влияния.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Н. Полянский

Компания «Инновационные технологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: psn50@mail.ru
Россия, Екатеринбург

С. В. Бутаков

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: psn50@mail.ru
Россия, Екатеринбург

Л. В. Мальцев

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: psn50@mail.ru
Россия, Екатеринбург

И. С. Ольков

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: psn50@mail.ru
Россия, Екатеринбург

В. А. Александров

Уральский государственный аграрный университет

Email: psn50@mail.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Giordano G. Which Cut is Best, Water or Laser? July 14, 2021. SME Media. URL: https://www.sme.org/technologies/articles/2021/july/which-cut-is-best-water-or-laser/
  2. Laser cutting. October 24, 2023/ URL: https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/laser-cutting/.
  3. Olexa C. C. The Future of Laser Technology. August 27, 2014. URL: https://fsmdirect.com/the-future-of-laser-technology/
  4. The laser Cutting Machine Global Market. 2024–2033/ Published Jan. 2024. URL: https://www.thebusinessresearchcompany.com/report/laser-cutting-machine-global-market-report
  5. Laser Cutting Machinesis Market report summarizes top key players overview as TRUMPF, Coherent, Inc, IPG Photonics Corporation, FANUC Corporation, among others. URL: https://www.fortunebusinessinsights.com/laser-cutting-machines-market-102879
  6. Global Laser Cutting Machines Market Size, Share, Competitive Landscape and Trend Analysis Report by Technology (Solid-State lasers, Gas Lasers, and Semiconductor Laser), Process (Fusion Cutting, Flame Cutting, and Sublimation Cutting), and End User (Automotive, Consumer Electronics, Defense and Aerospace, Industrial, and Others): Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2014–2022. May 2017. URL: https://www.alliedmarketresearch.com/laser-cutting-machines-market
  7. Global Laser Cutting Machines Market by Technology (Solid-State lasers, Gas. URL: https://reportocean.com/industry-verticals/sample-request?report_id=31057
  8. Kimla P. Realities of high-power fiber laser cutting. Nov. 17, 2021. URL: https://www.industrial-lasers.com/cutting/article/14212263/realities-of-highpower-fiber-laser-cutting
  9. Sarrafi R., Jia J., Zhang J., Mendes M. Advances in cutting with ultrahigh-power fiber lasers. Sept. 20, 2022. URL: https://www.laserfocusworld.com/laser-processing/article/14282662/advances-in-cutting-with-ultrahighpower-fiber-lasers
  10. Shcherbakov E. A., Fomin V. V., Abramov A. A., Ferin A. A., Mochalov D. V., Gapontsev V. P. Industrial grade 100 kW power CW fiber laser in Advanced Solid-State Lasers Congress / Eds. G. Huber, P. Moulton. OSA Technical Digest (online) (Optica Publishing Group, 2013), paper ATh4A.2. URL: https://opg.optica.org/abstract.cfm? URI=ASSL-2013-ATh4A.2
  11. Игнатов А. Г. Новые тенденции в лазерном раскрое металла // РИТМ машиностроения. 2019. № 7. С. 20. URL: https://ritm-magazine.com/ru/public/novye-tendencii-v-lazernom-raskroe-metalla
  12. Kovalev O. B. Actual principles of the simulation of state-of-the-art technologies of laser processing of materials // Proc. SPIE7996, Fundamentals of Laser-Assisted Micro- and Nanotechnologies 2010. 2011. Т. 7996. 799602. https://doi.org/10.1117/12.887239
  13. Polyanski S. N., Butakov S. V., Mal’tsev L.V., Olkov I. S., Popov M. A., Leder M. O. Cutting Methods for Thick Titanium Alloy Slabs // Russian Engineering Research. 2018. V. 38 (9). P. 694. https://www.metalformingmagazine.com
  14. Boudjemline A., Boujelbene M., Bayraktar E. Surface Quality of Ti-6Al-4V Titanium Alloy Parts Machined by Laser Cutting // Eng. Technol. Appl. Sci. Res. 2020. V. 10 (4). Р. 6062.
  15. Andersson N., Granberg C. Laser cutting in Ti-6Al-4V sheet: DOE and evaluation of process parameters Informative. Diploma work. Department of Materials and Manufacturing Technology. Gothenburg, Sweden: Chalmers University of Technology. 2015. 38 p. URL: https://odr.chalmers.se/server/api/core/bitstreams/212a684c-ccad-4875-93e0-b1116f12816a/content
  16. Riveiro A., Quintero F., Boutinguiza M., Del Val J., Comesaña R., Lusquiños F., Pou J. Laser Cutting: A Review on the Influence of Assist Gas // Materials 2019. V. 12. P. 157. https://doi.org/10.3390/ma12010157
  17. Смородин Ф. К., Хайруллина Л. Р. К исследованию процесса лазерной резки титана в газовой струе кислорода и азота // Проблемы нелинейного анализа в инженерных системах. 2014. Вып. 2 (42). Т. 20. С. 87.
  18. Ледер М. О., Соколов К. В., Бровин М. А., Попов М. В., Полянский С. Н. РФ Патент 2695092. Способ обрезки облоя штампованных поковок из титановых сплавов, 2019. 8 с.
  19. Взаимосвязь параметров реза. URL: https://jetdivision.ru/stati/2-statya-1.html
  20. Alsoufi M. S., Suker D. K., Alsabban A. S., Azam S. Experimental Study of Surface Roughness and Micro-Hardness Obtained by Cutting Carbon Steel with Abrasive WaterJet and Laser Beam Technologies // American Journal of Mechanical Engineering. 2016. V. 4 (5). Р. 173.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Установка лазерной резки LASER CUT 3015-3-2-S.

Скачать (115KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Плоскость поверхности реза лазером плиты Ti6Al4V толщиной 55 мм: (а) — азот; (б) — аргон.

Скачать (98KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Установка штамповки перед операцией резки.

Скачать (108KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Штамповка с удаленным облоем.

Скачать (90KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Поверхность плоскости реза лазером.

Скачать (99KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Шероховатость поверхности плоскости реза поковки из сплава Ti6Al4V, высота грата 34 мм (20–40 мм).

Скачать (133KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Микроструктура поверхности плоскости реза поковки из сплава Ti6Al4V, толщина (усредненная) грата 34 мм: (а) — вход луча лазера; (б) — выход луча лазера.

Скачать (139KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость скорости резки плит из сплава титана от толщины металла (разделительный рез): 1 — лазер; 2 — ГАР Q1.

Скачать (67KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025