Экспериментальная оценка режимов размерной обработки углепластиков импульсным наносекундным излучением волоконного иттербиевого лазера

1 / 13

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1 73
УДК 535.621.37; 621.378.325 DOI: 10.18698/0236-3941-2017-1-73-85
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕЖИМОВ РАЗМЕРНОЙОБРАБОТКИ
УГЛЕПЛАСТИКОВ ИМПУЛЬСНЫМНАНОСЕКУНДНЫМИЗЛУЧЕНИЕМ
ВОЛОКОННОГОИТТЕРБИЕВОГО ЛАЗЕРА
С.А. Котов1
Н.А. Лябин2
В.В. Блинков3
Д.И. Кондратюк3
О.Б. Бибик1
Д.С. Попов1
1 Научно-техническое общество «ИРЭ-Полюс», г. Фрязино, Московская обл.,
Российская Федерация
2 АО «НПП «ИСТОК» им. Шокина», г. Фрязино, Московская обл.,
Российская Федерация
3 Национальный институт авиационных технологий, Москва, Российская Федерация
Аннотация Ключевые слова
Проблема эффективной обработки изделий из углепла-
стиков на основе термореактивных связующих благодаря
высокому уровню их упругопрочностных свойств, мно-
гофункциональности и возможности обеспечения мини-
мальной массы изделий сегодня весьма актуальна. Тради-
ционные методы обработки (механическая и гидроабра-
зивная) имеют ряд существенных недостатков — сильный
износ режущего инструмента, расслоение материала из-за
вибрационных и ударных нагрузок, ограничения на кон-
тур раскроя и др. В настоящее время лазерная обработка
углепластиков — это наиболее перспективный бескон-
тактный, гибкий в управлении, производительный и не
требующий расходных материалов способ обработки.
Проведен большой объем экспериментальных исследова-
ний в целях определения технологических параметров
лазерной обработки углепластиков толщиной 1 мм с
матрицей на основе эпоксидной смолы для обеспечения
приемлемой зоны термического влияния и геометрии
канала реза. Создана установка на основе широко приме-
няемого в современной промышленности наносекундного
импульсного волоконного иттербиевого лазера с длиной
волны 1,06 мкм и средней мощностью излучения 20 Вт.
Разработана методика оценки качества обработки. По
результатам исследований сформулированы рекоменда-
ции по выбору алгоритма и технологических параметров
режима обработки, обеспечивающих требуемое качество
детали в соответствии с установленными критериями
Импульсный волоконный иттер-
биевый лазер, лазерная обработка,
зона термического влияния, поли-
мерные композиционные материа-
лы, углепластики
Поступила в редакцию 23.06.2016
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017