Технологија ласерског бушења за високо{0}}прецизну машинску обраду легуре титанијума

Легуре титанијума, са својом високом тврдоћом по Викерсу и ниском топлотном проводљивошћу, представљају значајне изазове за конвенционално механичко бушење, укључујући убрзано хабање алата, велике термичке деформације и лошу прецизност обраде. Ласерско бушење, користећи предности бесконтактне обраде, високе прецизности и високе ефикасности, пробија баријере прецизне обраде легуре титанијума. Може да омогући надоградњу врхунске-производње ка микронском-нивоу и интелигентној производњи.

 

 

Ласерско бушење фокусира ласерски зрак високе{0}}енергетске-густине на површину легуре титанијума, узрокујући да се материјал тренутно топи, испари и претвори у плазму. Остаци се избацују гасом под високим{3}}притиском да би се формирале рупе високе{4}}ности. Његова напредна природа лежи у прецизној контроли енергије и процеса обраде, са кључним открићима у итерацији пулсне технологије и оптимизацији режима обраде.

 

Пулсна технологија је напредовала од наносекундних на пикосекундне и фемтосекундне ултра{0}}брзе ласере. Постиже директно испаравање материјала, смањујући зону -захваћену топлотом (ХАЗ) на испод 5 μм и избегавајући дефекте као што су прерађени слојеви. Инфрацрвена фемтосекундна ласерска обрада легуре титанијума доводи до храпавости зида рупе (Ра), тачности пречника рупе од ±2μм и тачности поновног позиционирања од ±1,5μм, испуњавајући захтеве за прецизношћу високе{7}}производње.

 

Главни начини обраде су ударно бушење и трепанирање:

Ударно бушење контролише дубину путем импулса, што га чини веома ефикасним за масовну производњу обичних микро{0}}рупа;

 

Трепано бушење се ослања на кружно релативно кретање, постижући супериоран облик рупе и квалитет зида, и може да обрађује високо{0}}прецизне рупе са односом ширине и висине изнад 50:1. У комбинацији са динамичким фокусирањем 5-осне везе и ЦЦД технологијом визуелног позиционирања, такође може да обрађује рупе специјалног облика на сложеним закривљеним површинама и под угловима нагиба мањим или једнаким 45 степени, са одступањем између осе рупа и пројектоване нормалне линије мањим или једнаким 1,5 степени.

 

 

Извор слике:сциенцедирецт о ласерском бушењу

 

 

У поређењу са традиционалним механичким бушењем и машинском обрадом са електричним пражњењем (ЕДМ), ласерско бушење представља техничку конкурентност четири-у-у смислу „прецизности, ефикасности, флексибилности и еколошке прихватљивости“ у прецизној машинској обради легуре титанијума, са свеобухватним предностима. Кључне ствари су двострука открића у ултра-високој ефикасности и прецизности:

 

Високо{0}}снажни ласерски влакнасти ласери у комбинацији са високо-импулсима од 200 кХз омогућавају обраду појединачних-отвора за 0,05-0,5 секунди, 10-1000 пута ефикасније од ЕДМ. Производни капацитет обраде лопатица аеромоторних турбина је повећан за преко 300%. Величина фокусиране тачке је мања или једнака 15 μм, са тачношћу пречника рупе од ±15 μм и заобљеношћу већом или једнаком 95%, што омогућава стабилну обраду микро рупа у распону од 0,001 мм до 1 мм, што је далеко прецизније од традиционалне механичке обраде.

 

Бес-бесконтактна обрада и потпуна прилагодљивост материјала проширују границе примене: без деформације изазване силом резања-, погодно за легуру титанијума дебљине 0,1-50 мм; Интелигентно пребацивање таласних дужина, компензација енергетског градијента и помоћни гас од 0,2-0,8МПа високог-притиска-без ивица и напрезања-процесирања кроз рупе без концентрације, са ХАЗ мањим од или једнаким 50 μм, погодан за компоненте са термичким слојем од титанијума.

 

Интелигентизација и зелена производња су у складу са индустријском надоградњом: опрема интегрише вештачку интелигенцију и надгледање-у реалном времену како би динамички оптимизовала параметре обраде, повећавајући стопу квалификације пречника рупе на 98% и смањујући време ручног отклањања грешака за 90%; Коришћење подмазивања минималне количине (МКЛ) или суперкритичног ЦО₂ уместо течности за сечење смањује испуштање отпадних вода за преко 90%, са ефикасно-оптичком конверзијом која прелази 30% и јединичном потрошњом енергије смањеном за 60%, у складу са циљевима двоструког угљеника и еколошким захтевима врхунске производње.

 

 

Зрела примена технологије ласерског бушења преобликује производне процесе компоненти од легура титанијума у ​​ваздухопловству, медицинским уређајима, возилима нове енергије и другим пољима, постајући основна техничка подршка за масовну производњу кључних компоненти језгра.

 

У области ваздухопловства, ова технологија пробија границе производње врућих-компоненти: фемтосекундна ласерска обрада расхладних рупа у лопатицама турбине од легуре титанијума са превлакама за термичку баријеру избегава оштећење премаза, побољшава уједначеност протока ваздуха за хлађење и топлотну ефикасност мотора, продужава животни век лопатица и побољшава ефикасност обраде отвора за прераду ваздуха, доприноси смањењу тежине омотача ваздуха лагана тежина.

 

У области медицинских уређаја, он поставља чврсту структурну основу за прецизну медицину: тродимензионална-мрежа ортопедских имплантата кроз рупе убрзава осеоинтеграцију, микро-обрада жлебова кардиоваскуларних стентова побољшава животни век, а микро{3}}и микро{3}}и микро{3}}конструкција продужавају кратко време обраде постопергијских рупа у уметничкој уметности стопа опоравка слуха.

У областима нових енергетских возила и потрошачке електронике, промовише смањење тежине производа и побољшање перформанси: обрада кућишта батерија за напајање значајно смањује остатке шљаке и ризик од кратког-споја, а микро-обрада биполарних плоча водоничних горивних ћелија значајно повећава производни капацитет; Обрада склопивих шарки екрана постиже смањење тежине и дуг век преклапања, а обрада рупа за звучнике у средњим оквирима мобилног телефона обезбеђује стабилне акустичке перформансе.

 

 

Руиханг Гроуп је специјализована за производњу -квалитетних титанијумских сировина за вашу прецизну машинску обраду. За више детаља, контактирајте нас путем е-поште:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

Референца:
Воисеи, КТ, ет ал. „Ласерско бушење“. СциенцеДирецт Топицс, Елсевиер, 2010-2022, хттпс://ввв.сциенцедирецт.цом/топицс/материалс-сциенце/ласер-дриллинг.