اثر پارامترهای ماشین کاری بر منطقه متاثر از حرارت و پهنای برش در فرآیند ترکیبی لیزر- جت آب

از جمله محدودیت های ماشین کاری با لیزر ایجاد منطقه متاثر از حرارت به دلیل حرارت بالای اعمال شده به قطعه کار می باشد. همچنین در میکروماشین کاری با لیزر عدم کنترل دقیق پهنای برش ایجاد شده توسط لیزر باعث کاهش دقت ماشین کاری می گردد. برای جبران این موارد از ترکیب فرآیند لیزر و جت آب بدون ذرات ساینده استفاده شد. در فرآیند ترکیبی لیزر-جت آب، فشار آب به تخلیه ماده مذاب در مقطع برش کمک می کند، در نتیجه پهنای برش کاهش می یابد. همچنین جت آب سبب خنک کاری بهتر قطعه کار نسبت به حالت لیزر خشک می گردد و در نتیجه عمق منطقه متاثر از حرارت کم تر می شود. در این مقاله ابتدا یک نازل واترجت به قطر 0.4 میلی متر به ماشین لیزر فایبر با طول موج پیوسته 1080 نانومتر و با توان 1500 وات الحاق شد. سپس بر هم کنش پارامترهای سرعت برش، توان لیزر، فاصله کانونی و فشار جت آب بر روی HAZ و پهنای برش بررسی شد. بدین منظور از فولاد پرکربن CK75 استفاده شد. ملاحظه شد که با افزایش سرعت برش، عمق منطقه متاثر از حرارت و پهنای شیار کاهش یافته و با افزایش توان، هر دو پارامتر افزایش می یابند. همچنین با افزایش فشار جت آب عمق HAZ و پهنای برش کاهش یافت. در فاصله کانونی 3 میلی متر کم-ترین عمق HAZ و پهنای شیار به دست آمد. در بهترین حالت عمق HAZ، 57 میکرومتر و پهنای برش، 217 میکرومتر به دست آمد.