Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ năm, 02/05/2024 | 21:17

Thứ năm, 02/05/2024 | 21:17

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 16:51 ngày 13/03/2023

Nghiên cứu ảnh hưởng của công suất, vận tốc cắt và đường kính đầu cắt đến độ nhám bề mặt rãnh cắt trên vật liệu SKD 11 khi gia công bằng laser

Tóm tắt:
Gia công laser là quá trình gia công không tiếp xúc cơ học trực tiếp giữa phôi và thiết bị cắt, khả năng bóc tách vật hiệu dựa trên hiệu ứng nhiệt nên rất thích hợp để cắt các vật liệu kỹ thuật tiên tiến khó gia công bằng các phương pháp truyền thống. Tính năng quan trọng nhất của cắt laser là khả năng tạo ra nhiệt năng tập trung cao để thực hiện gia công nhanh và chính xác, tạo ra đường cắt hẹp, chất lượng tốt và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ. Để đánh giá ảnh hưởng của các tham số đến độ nhám bề mặt rãnh cắt trên SKD11, các thông số: công suất laser (P), vận tốc cắt (v) và đường kính đầu cắt (d) đã được lựa chọn theo phương pháp thực nghiệm Taguchi. Kết quả cho thấy vận tốc cắt là yếu tố ảnh hưởng chính đến nhám bề mặt với 45,73%, tiếp theo là công suất laser với tỷ lệ là 36,95% và đường kính đầu cắt là 15,93%. Từ dữ liệu thực nghiệm, phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao được sử dụng để xây dựng mô hình toán học của hàm nhám bề mặt với công suất laser, vận tốc cắt, đường kính đầu cắt. Kết quả xác nhận rằng ảnh hưởng của vận tốc cắt lớn hơn so với ảnh hưởng của công suất và đường kính đầu cắt.
Từ khóa: Cắt laser, SKD11, độ nhám bề mặt (Ra), Taguchi.
Ảnh minh họa: lasercut.com.vn/
RESEARCH THE EFFECTS OF POWER LASER, CUTTING SPEED AND NOZZLE DIAMETER TO THE SURFACE ROUGHNESS IN LASER CUTTING OF SKD11 STEEL 
Abstract: Laser machining is a directly mechanical noncontact process between tools and workpiece; the possibility of splitting material based on the thermal effect is very suitable for advanced materials which are difficult to machine by traditional methods. The most important feature of laser cutting is the ability to generate highly concentrated thermal energy to perform high-speed machining with high precision, with a narrow cutting kerf, high-quality cuts and small heat affected zone. To evaluate the effect of cutting parameters on surface roughness on SKD11, cutting parameters including power laser (P), cutting speed (v) and nozzle diameter (d), have been selected according to the Taguchi method. The result has revealed that the main factor affected to surface roughness was cutting speed with 45,73%, laser power at a ratio of 36,95% and nozzle diameter with 15,93%. A mathematical model of surface roughness function including power laser, cutting speed and nozzle diameter is formed by the orthogonal experimental design method though the experiental statistics. The outcome has proved that the effect of cutting speed is higher than the effects of power laser and nozzle diameter.
Keywords: Laser cutting, SKD11, surface roughness (Ra), Taguchi
Thông tin chi tiết, xem tại đây.
Hoàng Anh Tuấn, Đỗ Anh Tuấn
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp
(Nguồn: Tạp chí Khoa hoc và Công nghệ - Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp, số 35, 2022)
lên đầu trang