Обработка металлов, синтетических алмазов и керамических инструментов

Оптимизация параметров обработки сверхтвердых материалов с помощью пикосекундных лазеров

В последнее время лазерная обработка композитных материалов, а также современные технологии, основанные на использовании ультракоротких лазерных импульсов, привлекают к себе все больше внимания. Обработка сверхтвердых материалов, таких как поликристаллические алмазы, природные алмазы, победит и CERMET (металлокерамика) с помощью пикосекундных импульсов открывает новые возможности в промышленном производстве. Ключевыми параметрами, критическими для промышленности, всегда были время и качество обработки.

В связи с этим была разработана пяти осевая система CNC со сканером для переноса высокочастотного лазерного излучения (≈12 пс) с высокой скоростью. С ее помощью были обработаны режущие пластины и инструменты, изготовленные из победита и металлокерамики. Для получения необходимой геометрической формы при обработке были использованы различные алгоритмы сканирования, включающие послойную обработку. Это позволило оптимизировать время и качество обработки материалов.

Изменяя энергию лазерного излучения, перекрытие лазерных импульсов и число слоев, различные материалы можно обрабатывать с различной скоростью: от 0.3 мкм на слой до 18 мкм на слой. В таких случаях глубина обработки может контролироваться с очень высокой точностью. Качество обработанной поверхность сильно зависит от энергии лазерного излучения и параметров обработки. Было продемонстрировано, что, изменяя параметры реза, можно обрабатывать как шероховатые, так и гладкие поверхности. Минимальная шероховатость поверхности, измеренная с помощью зондового профилометра, составила Ra ≈ 300 нм.

Оборудование для лазерной обработки сверхтвердых материалов:

Компоненты для построения систем для лазерной микрообработки: