Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of quality management tools to ensure safe working conditions at CO2 laser workstations

Ciecińska Barbara, Oleksiak Beata

Production Engineering Archives

|

2023

|

Vol. 29, Iss. 4

393-400

EN

Dynamic development of various technologies replacing existing, difficult or in various ways arduous, is the reason for replacing equipment with modern ones. New equipment may be associated with a different power supply, a different way that the construction materials are processed or the tools used, than the previous one. Then arises a need to re-examine whether the working conditions at a workplace are safe, what onerous and hazardous factors are associated with the work. An example of such a technological change could be a laser processing, when equipment using a concentrated energy stream, properly controlled, produces a specific effect on materials. However, along with the benefits of the new technology, come also many risks, such as the effects of radiation on matter and the human body, electricity, fire hazards, the problem of toxic emissions and others. This paper presents the problem of ensuring work safety at a newly commissioned CO2 laser station. Technique of brainstorming was used to identify and analyze the working conditions and types of hazards. These may be different from what was previously known, partially known, or even unconscious. Ishikawa diagram was developed and shown to be an effective tool for detailing and structuring problems in relation to safety. In the case of a technical problem, a poka-yoke solution to eliminate the hazard was proposed. Problems occurring at the workstation during machining and related to its operation were assigned, using the affinity diagram, to specific departments of the company, according to its work organization, which can significantly facilitate the management of the work and employees of the different departments in the future, in order to ensure safe and hygienic working conditions.

2

Optymalizacja parametrów cięcia laserowego materiałów obuwniczych

Alvarez Joanna, Pieknik Marcin

Technologia i Jakość Wyrobów

|

2020

|

R. 65

79--91

PL

Przedstawiono wyniki optymalizacji parametrów laserowego cięcia materiałów obuwniczych, tj. prędkości oraz mocy. Testom poddano wybrane materiały zróżnicowane surowcem i/lub sposobem wytwarzania, grubością, a także docelowym przeznaczeniem. Na podstawie przeprowadzonych testów stwierdzono, że właściwości fizyczne promieniowania lasera CO2 – Maximus PRO (model: JSM 90 x 60), pozwalają zapewnić wysoką jakość obróbki dowolnych materiałów obuwniczych. Efekty wizualne cięcia zależą od precyzji ustawień ogniskowej pomiędzy płaską powierzchnią cięcia i głowicą lasera oraz parametrów prędkości i mocy lasera. Konieczny jest więc ich każdorazowy dobór na podstawie przeprowadzonych testów kontrolnych.

EN

The results of optimizing laser cutting parameters of footwear materials, i.e. speed and power, are presented. Selected materials were tested, differing in terms of raw material and/or manufacturing method, thickness and intended use. On the basis of the tests, it was found that the physical properties of CO2 laser radiation – Maximus PRO (model: JSM 90 x 60), ensure high quality processing of any footwear materials. The visual effects of the cut depend on the precision of the focal length settings between the flat cutting surface and the laser head, as well as the speed and laser power parameters. Therefore, it is necessary to always select them on the basis of the control tests.

3

Laser surface remelting of powder metallurgy high-speed steel

Iwaszko J.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 6

1425--1432

EN

The effect of laser processing on the structure, microstructure and hardness of high-speed steel produced by powder metallurgy was investigated. The samples were surfaces remelted with impulse CO2 laser radiation under different operation conditions. In the remelted layer, the presence of full remelting, partial remelting and heat affected zones was detected. As a result of concentrated laser beam treatment, microstructures characteristic of the rapid crystallization process were observed. The microstructure in the full remelting zone was characterized by a fine microdendritic structure with the average distance between the secondary axes of dendrites below 1 µm and the dissolution of primary carbides. Retained austenite was found in the remelted samples, the amounts of which depended on the treatment parameters and grew with an increase in the speed of the laser beam movement. There was no unequivocal effect of the distance of the irradiated surface from the focus of the beam focusing system on the content of retained austenite. Due to the presence of retained austenite in the remelted part, the hardness decreased by about 23% compared to the hardness of the material before the treatment. On the other hand, laser processing leads to strong refinement of the microstructure and eliminates the residual porosity of powder steels, which can increase the toughness and cutting performance of steel. The research also showed the possibility of shaping the geometry of the remelting zone by the appropriate selection of machining parameters.

4

Mitigation scratch on fused silica optics using CO2 laser

Liu C.-M., Yan Z.-H., Yang L., Jiang Y., Zu X.-T., Wang H.-J., Liao W., Yuan X.-D., Zheng W.-G.

Optica Applicata

|

2016

|

Vol. 46, nr 3

387--397

EN

The scratch on a fused silica surface was treated as a chain of connected damage sites and mitigated one after another using CO2 laser irradiation. The optical microscopy image shows that a scratch with the width of about 30 μm and length of several millimeters can be completely mitigated without the formation of debris and bubbles. The mitigated scratch can survive under raster scan laser irradiation with the fluency increased up to 11.0J/cm2 at 3ns and 351nm. On the contrary, the substrate without CO2 laser mitigation is seriously damaged under this irradiation. The light modulation induced by mitigation is much smaller when the scratch is mitigated before being damaged. The light modulation is about 2 when the distance to the mitigated sample is larger than 20cm. The birefringence induced by residual stress in the mitigated scratch is measured. The retardance of the mitigated scratch before being damaged is not visible. Therefore, residual stress in this mitigated scratch before being damaged should be not a critical potential risk in laser damage.

5

Laser Welding of T-Joints Made of Thin Austenitic Sheets

Stano S., Adamiec J., Dworak J., Urbańczyk M.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 5

156--170

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu spawania laserowego laserem CO2 oraz laserem Yb:YAG złączy teowych cienkich blach ze stali X5CrNi18-10 (stal 304), X6CrNi18-10 (stal 304H) i X15CrNiSi25-21 (stal 310), które zostały wybrane jako stale nierdzewne o możliwości ich zastosowania na rury ożebrowane, przeznaczone do pracy w kotłach o parametrach nadkrytycznych. Próby spawania przeprowadzono z wykorzystaniem dwóch odmiennych źródeł laserowych - lasera gazowego CO2 oraz lasera na ciele stałym Yb:YAG. Określono odpowiedni kąt wejścia wiązki laserowej w obszar styku blach, który zapewniał uzyskanie prawidłowego kształtu spoiny. Przeprowadzone badania nieniszczące pozwoliły sklasyfikować złącza w poziomie jakości B zgodnie z normą 13919-1. Dla wybranych połączeń przeanalizowano rozkład składników stopowych w obszarze złącza. Stwierdzono, że w wyniku procesu spawania laserowego został zachowany równomierny rozkład składników stopowych bez wyraźnego ich ubytku w obszarze spoiny.

EN

The article presents test results concerning the CO₂ and Yb:YAG laser welding of thin-walled T-joints made of steel X5CrNi18-10 (steel 304), X6CrNi18-10 (steel 304H) and X15CrNiSi25-21 (steel 310) selected as stainless steels potentially useful in the production of ribbed pipes (finned tubes) intended for operation in boilers of supercritical parameters. Welding tests were performed using two different laser sources, i.e. a CO₂ gas laser and a Yb:YAG solid state laser. The tests involved the determination of the appropriate angle of laser beam insertion into the interface of sheets, enabling the obtainment of properly shaped welds. Non-destructive tests classified the joints as representing quality level B in accordance with standard 13919-1. Selected joints were tested for the distribution of alloying constituents in the joint area. It was ascertained that laser welding made it possible to maintain the uniform distribution of alloying constituents without their significant depletion in the weld area. The tests were financed using the funds of project PBS1/A5/13/2012.

6

Fabrication of polymer microcomponents using CO2 laser melting technique

Tan W. S., Zhou J. Z., Huang S., Zhu W. L., Meng X. K.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 3

192--198

EN

A new method of laser melting molding to produce high-efficiency and high-quality polymer microcomponents was proposed. Numerical simulation was used to analyze the temperature changes of polymer melt during the laser irradiation process. An orthogonal experiment was also employed to investigate the factors influencing molding accuracy. The molding experiments were conducted on molds with various degrees of roughness, and the surface quality of the molded pieces was tested. The simulation analysis and experimental results showed that the laser power plays a critical role in improving the repetition accuracy. The next factors are irradiation time and mold temperature, followed by molding force. Optimized technological parameters (1.2 W of laser power, 6 mm of laser beam width, 6 s irradiation time, 150 N molding force, and 80 °C mold temperature) were applied to obtain a molded pieces with high repetition accuracy and a microstructure dimensional deviation of less than 1 µm. Using a mold with lower surface roughness provides that we can obtain a molded piece with lower roughness, the roughness difference between the mold and the molded piece was less than 0.012 µm.

PL

Zaproponowano nową metodę formowania mikroelementów polimerowych z zastosowaniem topienia laserowego, zapewniającą wysoką wydajność oraz dobrą jakość wytwarzanych mikroelementów. Istotnym parametrem procesu, wpływającym na jakość formowanych elementów, jest temperatura stopu polimeru. Do analizy zmian tej temperatury pod wpływem napromieniania laserem zastosowano symulację numeryczną. Zastosowano także ortogonalny plan eksperymentu w celu zbadania czynników wpływających na dokładność formowania. Formowania przeprowadzono z użyciem form o różnych stopniach chropowatości i zbadano jakość powierzchni mikroelementów. Analiza wyników symulacji i badań eksperymentalnych wykazała, że moc lasera odgrywa kluczową rolę w uzyskaniu powtarzalnej dokładności. Kolejnymi czynnikami są czas napromieniowania i temperatura formy oraz siły formujące. Zoptymalizowane parametry technologiczne (moc lasera 1,2 W, szerokość wiązki lasera 6mm, czas napromieniania 6 s, siła formująca 150 N i temperatura formowania 80 °C) zastosowano do formowania elementów z powtarzalną dużą dokładnością odtwarzania wymiarów (odchylenia wymiarów nie przekraczały 1 µm). Użycie form o mniejszej chropowatości powierzchni pozwalało także uzyskać mniejszą chropowatość mikroelementów, przy czym różnica chropowatości formy i otrzymanego elementu była mniejsza niż 0,012 µm.

7

Wykorzystanie ablacji laserowej w zdobniczym grawerowaniu płytek ceramicznych

Borkowski J., Piestrzyńska-Dziedziejko W.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 1

39--44

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań własnych przeprowadzonych dla potrzeb dekoracyjnej obróbki powierzchni ceramicznych laserem molekularnym CO2. Zaprezentowano osprzęt technologiczny stosowany do laserowego grawerowania wykonywanego w warunkach standardowych i w środowisku wodnym, a także aparaturę wykorzystywaną do pomiarów różnych parametrów oraz analizowania uzyskanych wyników. Badania przeprowadzone za pomocą laserowego miernika cząstek wykazały (rys. 3 i 4), że cząstki ceramiki erodowane w środowisku wodnym są większe od cząstek powstających podczas grawerowania tradycyjnego. Pomiar chropowatości powierzchni przeprowadzony profilometrem 3D potwierdził występowanie większej chropowatości powierzchni wytwarzanej podczas grawerowania w środowisku wodnym (rys. 7). Erodowane cząstki ceramiczne poddawano obserwacji na mikroskopie skaningowym oraz wstępnemu pomiarowi ich wielkości (rys. 2). Opracowany sposób laserowego erodowania ceramiki pod warstwą wody powoduje powstawanie specyficznej chropowatości powierzchni, zapewniającej lepsze przywieranie do niej barwnika (rys. 9, 10). Pozwala to na uzyskiwanie atrakcyjniejszych, wielobarwnych grafik na płytkach ceramiki ściennej (rys. 11).

EN

The paper presents the results of research conducted for the needs of decorative machining of ceramic surfaces utilizing a CO2 molecular laser. In addition, the technological equipment for material laser engraving performed in standard conditions as well as in an aqueous environment and other apparatus needed for research and measurement are presented. The research results using laser measuring apparatus for fraction analysis (Fig. 3 and 4) show that the ceramic particles eroded in an aqueous environment are larger than those produced during conventional engraving. 3D surface roughness measurement confirms the occurrence of higher surface roughness in the case of engraving in an aqueous environment (Fig. 7). The eroded ceramic particles were then observed on an SEM microscope and initially measured (Fig. 2). The developed method of ceramic materials engraving under water with a laser creates a specific surface roughness, which also provides better adhesion of the dye to the substrate (Fig. 9 and 10). This last feature allows one to obtain attractive multicolored graphics engraved on ceramic wall tiles (Fig. 11).

8

Fabrication of a polymer-based biodegradable stent using a CO2 laser

Stępak B.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 2

317--326

EN

This paper deals with CO2 laser machining of biodegradable polymers. We investigate the influence of laser parameters on the quality and geometry of cuts made in poly(l-lactide) and poly(l-lactide-co-glycolide). Because of the thermal character of material removal, liquid phase occurs and heat propagates into the material, changing its properties near the cutting zone. For this reason, the mechanical properties of laser cut samples were examined. Oar-shaped samples cut with a CO2 laser were compared with injection moulded samples and also with those manufactured using a KrF excimer laser. Samples with dimensions comparable to those of stent struts were examined in a uniaxial quasi-static tensile test. The influence of laser power and scanning speed on the geometry of cuts was investigated. Narrow cuts (120 µm) were made in 250 µm-thick polymer sheets. A tubular stent based on poly(l-lactide) was designed and then fabricated using a CO2 laser. We noted that this method allows achieving stent struts that are 300 µm wide; however, for such narrow elements the influence of the heat-affected zone can be critical. We believe that this technique has a potential to become an alternative, cost-efficient method of manufacturing biodegradable stents.

9

CO₂ laser drives extreme ultraviolet nano-lithography : second life of mature laser technology

Nowak K. M., Ohta T., Suganuma T., Fujimoto J., Mizoguchi H., Sumitani A., Endo A.

Opto-Electronics Review

|

2013

|

Vol. 21, No. 4

345-354

EN

It was shown both theoretically and experimentally that nanosecond order laser pulses at 10.6 micron wavelength were superior for driving the Sn plasma extreme ultraviolet (EUV) source for nano-lithography for the reasons of higher conversion efficiency, lower production of debris and higher average power levels obtainable in CO₂ media without serious problems of beam distortions and nonlinear effects occurring in competing solid-state lasers at high intensities. The renewed interest in such pulse format, wavelength, repetition rates in excess of 50 kHz and average power levels in excess of 18 kiloWatt has sparked new opportunities for a matured multi-kiloWatt CO₂ laser technology. The power demand of EUV source could be only satisfied by a Master-Oscillator-Power-Amplifier system configuration, leading to a development of a new type of hybrid pulsed CO₂ laser employing a whole spectrum of CO₂ technology, such as fast flow systems and diffusion-cooled planar waveguide lasers, and relatively recent quantum cascade lasers. In this paper we review briefly the history of relevant pulsed CO₂ laser technology and the requirements for multi-kiloWatt CO₂ laser, intended for the laser-produced plasma EUV source, and present our recent advances, such as novel solid-state seeded master oscillator and efficient multi-pass amplifiers built on planar waveguide CO₂ lasers.

10

Microstructure and corrosion resistance of chromed diffusion layers and chrome plated galvanic coatings, before and after CO2 laser modification

Młynarczak A., Borecki P., Bartkowski D.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 3

185--187

EN

The paper presents the results of the study of microstructure, thickness and electrochemical corrosion resistance of the surface layers containing chromium. These layers were obtained using four methods. The ﬁrst method was diffusion chromizing method, galvanic chromizing method was the second while the remaining layers were produced by modiﬁcations of the ﬁrst and second methods by CO2 laser beam. The layers were produced on 102Cr6 steel. It was found that modifying diffusion chromium layer by the laser power beam of 0.6 kW leads to extending the range of chromium carbides, whereas power beam increase, leads to structural changes in both the layer and the substrate. Laser modiﬁcation of galvanic coatings results in formation of zonal microstructure layers of different thicknesses. On the study it was found that it is possible to improve corrosion resistance of chromed surface layers by means of laser modiﬁcation. Also, inﬂuence of laser beam power on fonnation at the microstructure of surface layer was determined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, grubości oraz odporności na korozję elektrochemiczną warstw powierzchniowych zawierających chrom. Warstwy te otrzymano za pomocą czterech metod. Pierwszą metodą było chromowanie dyfuzyjne, drugą chromowanie galwaniczne, natomiast pozostałe metody polegały na modyﬁkacji wytworzonych wcześniej warstw wiązką lasera CO2. Warstwy wytworzono na stali 102Cr6. Określono także wpływ mocy wiązki lasera na tworzącą się mikrostrukturę warstwy wierzchniej. Stwierdzono, że modyﬁkowanie warstwy chromowanej dyfuzyjnie wiązką lasera o mocy 0,6 kW prowadzi do poszerzenia strefy występowania węglików chromu, natomiast zwiększenie mocy wiązki prowadzi do zmian strukturalnych zarówno w tej warstwie, jak i w podłożu. W przypadku powłok galwanicznych modyﬁkowanie laserowe wpływa na wytworzenie warstw o budowie strefowej i o różnej grubości. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że istnieje możliwość poprawy odpomości korozyjnej warstw chromowanych przez modyﬁkację laserową.

11

Model formowania warstwy dyfuzyjnej typu Fe-Cr w polu temperatury

Górka A., Kocańda D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 2

233-244

PL

W artykule przedstawiono model tworzenia warstw dyfuzyjnych na przykładzie chromu, jako elementu nasycającego, i żelaza jako elementu nasycanego w polu laserowej inicjacji cieplnej z zastosowaniem lasera CO₂ emitującego wiązkę o normalnym rozkładzie gęstości mocy w trybie pracy ciągłej. Zamieszczone w pracy wyniki badań weryfikacyjnych dokumentują istnienie termodyfuzyjnego strumienia masy w strefie nagrzewanego materiału. Proces ten jest dominujący w pierwszym, wyodrębnionym w tym modelu etapie tworzenia warstwy, to jest w czasie nagrzewania materiału. Obserwowane efekty oddziaływania tego strumienia na strukturę w modyfikowanej warstwie uzależnione były w pierwszym rzędzie od czasu realizacji procesu oraz od parametrów cieplno-geometrycznych obszaru wpływu ciepła, takich jak: głębokość przetopienia i grubość zastosowanej powłoki chromu nałożonego galwanicznie. Przy spełnieniu odpowiednich warunków relacji pomiędzy wymienionymi parametrami, rozkłady stężenia chromu posiadały maksima w głębi warstw, a nie na powierzchni, jak ma to miejsce w konwencjonalnych procesach dyfuzyjnych realizowanych przy stałej temperaturze.

EN

In the paper, the model of formation of the Fe-Cr diffusion layer on a carbon steel substrate in the thermal field produced by continuous laser beam with normal power density distribution is presented. Here, the enclosed results of verification investigations prove that thermodifusional mass transport is a dominant phenomenon in the first stage of the diffusion layer formation process when the chromium galvanic surface layer is under heating. The effect of the thermodiffusion flux action depends on the heating period as well as on thermo-geometrical parameters of the heat affected zone such as melting depth and the thickness of the chemical chromium layer coating on the steel substrate. While the particular relations between the above mentioned parameters of heat affected zone are satisfied then the maximum values of chromium concentration distribution can be found in the depth of diffusion layer. It seems to be on contrary to the conventional diffusion process running under constant temperature whereas the maximum concentration of chromium metal is found on the surface of diffusion layer.

12

The Measurement and Analysis of Titanium Surface Roughness, created by Abrasive Waterjet and CO2 Laser Beam Cutting

Zelenak M., Valicek J., Harnicarova M., Hloch S., Hlavacek P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 6

615-619

EN

This paper deals with an evaluation of the surface roughness quality of titanium samples created by abrasive waterjet cutting (AWJ) and by CO2 laser, considering an impact of the selected traverse speeds on the final quality of machined surfaces. Experiments were carried out on titanium samples of ASTM B265-99. The machined surfaces were measured by a contact profilometer Surftest SJ 401. The obtained data were used to compare the surface roughness parameter Ra at the selected traverse speeds and to compare a material proportion within an initiation zone.

PL

Tytan i jego stopy są materiałami coraz częściej stosowanymi w różnych dziedzinach przemysłu lotniczego, maszynowego, chemicznego, petrochemicznego i elektronicznego. Obróbka tytanu i jego stopów przy pomocy konwencjonalnych technologii jest bardzo trudna. Tytan jest silnie reaktywny chemicznie w przypadku cięcia w temperaturze około 500 °C. Często jest to przyczyną mikro-spawania w miejscu cięcia. Jednym ze sposobów zwiększenia wydajności procesu cięcia jest implementacja technologii niekonwencjonalnych [1-2], takich jak metody hydrostrumieniowelub metody laserowe. Są one coraz częściej wykorzystywane w przemyśle ze względu na ich przewagę nad innymi tradycyjnymi technologiami. Stosuje się je do różnych rodzajów obróbki materiałów, takich jak cięcie, wiercenie, wykrawanie oraz do modyfikacji powierzchni [3]. Są one stosowana w produkcji w połączeniu ze sterowaniem CNC. Umożliwiają również wycinanie skomplikowanych kształtów, które są bardzo trudne do uzyskania metodami tradycyjnymi. Cięcie tytanu i jego stopów laserem CO2 jest stosunkowo nową technologią. Lasery CO2 są powszechnie stosowane do cięcia takich materiałów jak stal nierdzewna, aluminium, miedź, tworzywa sztuczne, itp. Obecnie proces cięcia jest w pełni zautomatyzowany dzięki skomputeryzowanym systemom sterowania. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów topografii powierzchni powstałych w wyniku przecinania arkuszy tytanu ASTM B265 99 o grubości 10 mm wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną oraz laserem CO2. Eksperymenty przeprowadzono celem porównania chropowatości powierzchni (Ra) ze względu na prędkości posuwu 350, 450 i 550 mm/min. Zauważono, że wzrost chropowatości powierzchni jest spowodowany zwiększaniem się prędkości posuwu. Przy wycinaniu elementów krzywoliniowych metodą hydrostrumieniową zmiana jakości powierzchni cięcia w zależności od szybkości posuwu jest nieznaczna. Natomiast przy cięciu podobnych elementów laserem CO2 zauważa się znaczne zróżnicowanie stanu powierzchni cięcia, co może być spowodowane nadmiernym wytwarzaniem ciepła w strefie obróbki.

13

Acoustic processes in RF excited CO2 laser plasma in pulse regime

Wojaczek D. A., Dobrucki A. B., Pliński E. F.

Optica Applicata

|

2010

|

Vol. 40, nr 1

143--153

14

Acoustic mapping of the back-scattering interferometer signal in a CO2 laser

Wojaczek D. A., Chodorowski P., Dobrucki A. B., Witkowski J. S., Pliński E. F.

Optica Applicata

|

2010

|

Vol. 40, nr 4

909--919

EN

It is shown that a microphone placed in the laser plasma can be used for detection and observation of the optical phenomenon such as an optical feedback in a continuous wave regime of the laser operation. To observe the effect, a periodically moved external mirror has been used. The periodical changes of the optical beam intensity in the laser cavity generated changes in frequency and amplitude of the acoustic signal. In conclusion, the acoustic wave gives information about optical effects created in a waveguide CO2 laser.

15

Spawanie laserowe z materiałem dodatkowym w postaci drutu

Banasik M., Dworak J., Stano S.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2009

|

R. 53, nr 2

33-37

PL

Omówiono podstawowe zalety i niedostatki metody spawania laserowego z materiałem dodatkowym w postaci drutu w porównaniu do spawania laserowego z głębokim wtopieniem jedną wiązką lasera. Przedstawiono zakres zastosowania tej metody oraz wyniki badań spawania laserowego ze spoiwem przeprowadzonych w Instytucie Spawalnictwa z wykorzystaniem molekularnego lasera CO2 i specjalistycznego podajnika drutu.

EN

It has been discussed the main advantages and weak sides of laser welding with the use of filler metal in the form of wire in comparison to conventional single beam laser welding with deep penetration. The scope of application of this method as well as the results of investigations carried out at the Instytut Spawalnictwa with the use of molecular CO2 laser and specialistic wire feeder have been presented.

16

Deformacje i naprężenia indukowane w materiałach pod działaniem poruszającej się wiązki lasera CO2

Mucha Z.

Mechanik

|

2008

|

R. 81, nr 12

1018-1021

PL

Przedstawiono analityczny model, opisujący bezkontaktowe, trwałe gięcia płyt i blach za pomocą poruszającej się wiązki laserowej, przy wielu upraszczających założeniach. Uzyskano wzory na kąt gięcia, spęczenie płyty pod wiązką oraz powstałe w materiale naprężenia rezydualne zależne od parametrów laserowej obróbki i stałych materiałowych. Wykazano, że wielkości te wyrażają się poprzez trzy bezwymiarowe parametry: liczbę Fouriera, oraz bezwymiarową temperaturę powierzchni i średnicę wiązki. Parametry te - stanowiące liczby podobieństwa procesu laserowego kształtowania - pozwalają na transformację parametrów kształtowania dla różnych skal i różnych materiałów. Rezultaty teoretyczne zostały w dużym zakresie potwierdzone doświadczalnie. Wykazano, że tworzące się naprężenia rezydualne na obu powierzchniach mogą być ściskające, rozciągające lub zero oraz, że efekty kształtowania materiałów mają warunki optymalne.

EN

Three mechanisms of thermal deformation in materials are recognized and identified. Defined are criteria of their occurrence and transient zones. Discussed are plate bending mechanisms resulting from temperature gradients in the material. Intention of the article is to quantitatively describe permanent thermal deformations with reference to residual stresses developing in the material after a laser beam has passed over its surface and experimental verification of the results obtained.

17

Możliwości i uwarunkowania cięcia laserem CO2 elementów przestrzennych, a zwłaszcza profili o przekroju zamkniętym

Dworak J., Stano S.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2008

|

R. 52, nr 3

48-50

PL

Omówiono zagadnienia dotyczące laserowego cięcia elementów przestrzennych ze szczególnym uwzględnieniem profili o przekroju zamkniętym. Przestawiono krótkie porównanie konstrukcji i sterowania przecinarek laserowych do cięcia elementów płaskich i przestrzennych. Omówiono podstawowe problemy procesu cięcia przestrzennego, wynikające zwłaszcza ze zmian odległości między powierzchnią elementu przecinanego i powierzchnię dyszy tnącej oraz zaburzeń strumienia gazu roboczego przy oddziaływaniu na powierzchnię o dużej krzywiźnie. Scharakteryzowano odmiany procesu cięcia profili o przekroju zamkniętym: wycinanie na powierzchni bocznej otworów o różnej geometrii i przecinanie profili konturem o dowolnym zarysie.

EN

It has been discussed the questions referring to laser cutting of special elements with special consideration of those of tubular type. The construction and control systems of laser cutting machines for planar and special elements has been compared in short. The essential problems of 3D-elements cutting resulting mainly from the change of the distance between the surface of the element under cutting and that of the cutting nozzle as well as from disturbances of the operating gas stream in contact with the strongly curved surface have been presented. It has been characterized the variants of the cutting process for any tubular type sections: cutting out the holes, different in their geometry, on the side surface of tubular elements and penetrating them by another ones of any shape.

18

Thermodynamic and optical parameters of the RF pulse excited slab-waveguide CO2 laser

Wojaczek D. A., Pliński E. F., Witkowski J. S.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 2

215-224

EN

In the paper, changes of the optical and thermodynamic parameters, such as a refractive index, pressure, and temperature are investigated on an RF pulsed C02 slab-waveguide laser. Changes of the refractive index, and pressure are measured with a Mach-Zehnder interferometer, and microphone, respectively. A Gladstone-Dale formula is applied to calculate the changes of the temperature. It is shown how an acoustic wave in the laser cavity modifies the pressure of the laser medium in the course of the pulse duration. The results of measurements allow explaining a line hopping effect observed during the laser plasma pulse evolution.

19

Laser welding of steel sheets differentiated in thickness for tailored blanks.

Stano S.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2005

|

Vol. 29, nr 2

9-19

EN

The investigations conducted at the Instytut Spawalnictwa in Gliwice into technology of laser welding of galvanized car body sheets, dissimilar in thickness, designed for tailored blanks, have been presented. It has been described the essential requirements imposed on the joints of this type. Different techniques of laser welding, such as dual beam laser welding and hybrid welding have been discussed.

PL

Omówiono wyniki badań prowadzonych w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach nad technologią spawania laserowego blach karoseryjnych ocynkowanych zróżnicowanej grubości, typu tailored blanks. Podano podstawowe wymagania stawiane tego typu złączom. Przedstawiono różne techniki spawania laserowego - spawanie z podwójnym ogniskowaniem wiązki i spawanie hybrydowe.

20

Cięcie laserem CO2 na przecinarkach sterowanych numerycznie.

Banasik M., Dworak J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2002

|

R. 46, nr 2

33-37

PL

Opisano przebieg procesu cięcia na przecinarkach laserowych wyposażonych w laser CO2. Omówiono wpływ poszczególnych parametrów procesu cięcia na jego przebieg i jakość uzyskanych powierzchni cięcia. Podano wykorzystanie w procesie cięcia technik specjalnych, jak np. "micro-joint" i "micro-weld". Opisano konkretne przypadki technologiczne z przemysłu.

EN

It has been described the course of laser cutting processes carried out with the use of CO2 laser cutting machines. The influence of individual cutting parameters on the process run and the cutting face quality has been discussed. The application of special techniques such as "micro-joints" and "micro-weld" to cutting processes has been mentioned. Real technological cases from industry have been described.