Boehme (1983) pointed out that puls

Boehme (1983) pointed out that pulsed solid-state lasers produce hole
diameters between 0.1 and 0.5 mm at a rate of 0.1 to 10 holes per second,
the depth-to-diameter ratio lying in the range 1:1 to 10:1. During laser
hole drilling, optical pumping arises from the internal reflections of laser
light as the hole becomes progressively deeper. The maximum hole depth
achievable is, therefore, diminished by the energy lost due to reflection,
from the hole wall, and also by the decrease of the hole aperture. Another
detrimental effect to laser machining is the production of plume vapor
within the cavity that absorbs laser energy; as a result, a shallower hole
is produced. Under such circumstances, repeated pulses are recommended by McGeough (1988) to overcome such process limitations.
The problems of limited maximum hole depth, noncylindrical profile,
and the presence of excessive recast material are, normally, associated
with conventional lasers. Lau et al. (1994) introduced the ultrasonicassisted laser machining technique not only to increase the hole depth
but also to improve the quality of holes produced in aluminum-based
metal matrix composites (MMC). Using such a method, the hole depth
was increased by 20 percent in addition to the reduced degree of hole
tapering.
5.2.3.2 Cutting and grooving. Powers in the range of 200 W to 1 kW are
recommended for cutting through steel. Oxygen-jet assistance is found
to be suitable for most metals, as the gas liberates additional energy by
the exothermal chemical reactions occurring in the machining region.
Boehme (1983) described the use of a 500-W CO2 laser in conjunction with
a CNC system for cutting steel plates of thickness up to 5 mm.
Accordingly, the cutting speed has been found to decrease with an
increase in the workpiece thickness. CNC laser cutting has also been used
in the production of clothes. Accordingly a system incorporating a 400-W
Thermal Processes 149
Figure 5.38 Cooling holes in turbine vane (Corfe, 1983).
laser beam, guided by movable mirrors, is used to cut a 2-m-wide moving
fabric at a rate of 80 m/min. The required styles are held in the memory
bank of the computer. Cutting of flat quarts of thickness 5 to 100 mm
has also been performed by traversing 100 to 250 W continuous output
CO
2N2He laser focused to a diameter of 25 to 100 µm across the material. Furthermore, McGeough (1988) reported that a 300-W laser beam
of the same type can be used to cut through 3.1-mm-thick steel plate at
1.02 mm/min, leaving a heat-affected layer of 0.5 mm width. Laser cutting of electrical sheets offered an alternative machining method that
avoids the high wear of conventional cutting tools mainly caused by the
high silica content (1.4%) of the material. The high flexibility of a CNC
laser-workstation in combination with a CAD/CAM system gave the
advantage of the prototype and short-run production of sheet blanks of
complex geometry such as rotor and stator blanks. Using such a method,
laser cutting of electrical sheets became possible at high speeds of 8 m/min
when using a 500-W CO2 laser and a 0.65-mm-thick sheet with an excellent cut quality. A burr height of less than 20 µm at the bottom of the cut
has been reported by Tonshof and Dickmann (1989).
Fiber composites are sensitive to conventional cutting and drilling due
to their inhomogenous and unisotropic nature. Delaminating, splintering,
the presence of burrs, and short tool life caused by the abrasive nature
of the fibers are typical problems. In laser cutting of composites, the effect
of material anisotropy such as the fiber arrangement is of less importance.
Lau et al. (1990) used Nd-YAG laser for cutting carbon fiber composite
materials at faster rates than EDM and the cut surface is less heterogeneous. Compressed-air assistance provided a larger depth of cut than
argon; however, argon gave smooth and less thermal damage to the cut.
They added that, the fiber orientation affected the depth of cut besides
the width of the heat-affected zone. Standard (coaxial) oxygen-assisted
laser cutting of stainless steel sheets does not provide satisfactory performance. The oxide dross that clings to the bottom edges of the cut forms
a hard burr, thus limiting the thickness to be cut by 3 mm. For machining of larger thickness, the machining speed is, consequently, lowered and
the finished edge is similar to an oxyacetylene flame cut. The main obstacles in laser machining of stainless steel are due to the low fluidity of the
melt and partially the high melting point of chromium oxide (Cr2O3) that
also restrains oxygen diffusion in the molten cutting front.
In order to solve the problems associated with laser cutting of stainless steel, Hsu and Molian (1995) developed a laser machining technique
that employs dual gas jets (shown in Fig. 5.39) to remove the viscous
stage in the molten cutting front and, thereby, allowing stainless steel
to be cut faster, cleaner,

Kết quả (Việt) 1:

Boehme (1983) chỉ ra rằng xung laser rắn sản xuất lỗđường kính từ 0,1 đến 0,5 mm ở mức 0,1 đến 10 lỗ mỗi giây,tỉ lệ độ sâu đường kính nằm trong phạm vi 1:1 để 10:1. Trong laserlỗ khoan, bơm quang học phát sinh từ nội bộ phản xạ của laseránh sáng như lỗ trở nên dần dần sâu hơn. Độ sâu tối đa lỗthành công được, do đó, giảm bớt năng lượng bị mất do sự phản ánh,từ bức tường lỗ, và cũng bằng cách giảm độ mở của lỗ. KhácCác tác dụng bất lợi để laser gia công là việc sản xuất các chùm hơitrong khoang hấp thụ năng lượng laser; kết quả là, một lỗ nôngđược sản xuất. Dưới hoàn cảnh như vậy, lặp đi lặp lại xung được khuyến khích bởi McGeough (1988) để khắc phục hạn chế quá trình như vậy.Vấn đề hạn chế tối đa lỗ sâu, noncylindrical hồ sơ,và sự hiện diện của quá nhiều chế biến vật liệu, thông thường, kết hợpvới các laser thông thường. Lau et al. (1994) giới thiệu laser ultrasonicassisted gia công kỹ thuật không chỉ để tăng độ sâu của lỗmà còn để cải thiện chất lượng của các lỗ hổng được sản xuất dựa trên nhômma trận kim loại vật liệu tổng hợp (MMC). Bằng cách sử dụng như một phương pháp, lỗ sâutăng thêm 20 phần trăm ngoài mức độ giảm lỗThon.5.2.3.2 cắt và rãnh. Các cường quốc trong phạm vi 200 W 1 kWđề nghị cắt thông qua các thép. Máy bay phản lực ôxy hỗ trợ được tìm thấyđược phù hợp với hầu hết kim loại, như khí liberates bổ sung năng lượng bằng cáchexothermal phản ứng hóa học xảy ra trong vùng gia công.Boehme (1983) Mô tả việc sử dụng một laser CO2 500 W kết hợp vớimột hệ thống CNC cắt thép tấm độ dày 5 mm.Theo đó, tốc độ cắt đã được tìm thấy để giảm với mộttăng độ dày phôi. Cắt laser CNC cũng đã được sử dụngsản xuất quần áo. Theo đó là một hệ thống tích hợp 400 WQuá trình nhiệt 149Con số 5.38 làm mát lỗ trong tua-bin cánh (Corfe, 1983).chùm tia laser, hướng dẫn bởi movable gương, được sử dụng để cắt một 2 m toàn di chuyểnVải lệ 80 m/phút. Phong cách yêu cầu được tổ chức trong bộ nhớNgân hàng của máy tính. Cắt bằng phẳng quarts dày 5-100 mmcũng đã được thực hiện bằng cách vượt qua đầu ra liên tục 100 đến 250 WCO2N2He laser tập trung để đường kính 25-100 μm qua các tài liệu. Hơn nữa, McGeough (1988) báo cáo rằng tia laser 300-Wcùng loại có thể được sử dụng để cắt giảm thông qua 3.1 mm, dày tấm thép tại1,02 mm/min, để lại một lớp ảnh hưởng nhiệt 0,5 mm chiều rộng. Laser cắt tấm điện cung cấp một thay thế phương pháp gia công màtránh mặc cao của dụng cụ cắt gọt thông thường chủ yếu gây ra bởi cácsilica cao nội dung (1,4%) của các tài liệu. Sự linh hoạt cao của một CNClaser-máy trạm kết hợp với một hệ thống CAD/CAM đã đưa ra cácưu điểm của chiếc nguyên mẫu và sản xuất ngắn do tờ trống củahình học phức tạp như rotor và stator trống. Sử dụng phương pháp như vậy,laser cắt tấm điện trở thành có thể ở tốc độ cao 8 m/minkhi sử dụng một laser CO2 500-W và một tấm 0,65-mm-dày với một chất lượng cắt tốt. Burr chiều cao ít hơn 20 μm ở dưới cùng của cắtđã được báo cáo bởi Tonshof và Dickmann (1989).Vật liệu composite sợi rất nhạy cảm với thông thường cắt và khoan dovới bản chất của họ inhomogenous và unisotropic. Delaminating, vỡ,sự hiện diện của đáng, và cuộc sống ngắn công cụ gây ra bởi bản chất mài mònCác sợi là vấn đề tiêu biểu. Trong laser cắt của vật liệu tổng hợp, có hiệu lựccủa vật chất anisotropy như sợi sắp xếp là ít quan trọng.Lau et al. (1990) sử dụng Nd-YAG laser cắt sợi carbon compositeCác vật liệu ở mức nhanh hơn so với EDM và mặt cắt là ít không đồng nhất. Máy nén hỗ trợ cung cấp một chiều sâu lớn hơn của cắt hơnArgon; Tuy nhiên, argon đã mịn và ít nhiệt thiệt hại cho việc cắt giảm.Họ thêm rằng, các định hướng chất xơ ảnh hưởng sâu cắt bên cạnhchiều rộng của khu vực ảnh hưởng nhiệt. Tiêu chuẩn (coaxial) ôxy hỗ trợlaser cắt bằng thép không gỉ tấm không cung cấp hiệu suất thỏa đáng. Dross oxit clings đến cạnh đáy của hình thức cắtmột burr cứng, do đó hạn chế độ dày được cắt bởi 3 mm. Cho máy độ dày lớn hơn, tốc độ gia công là, do đó, hạ xuống vàedge đã hoàn thành là tương tự như một cắt oxyacetylene ngọn lửa. Những trở ngại chính trong laser gia công thép không gỉ là do tính lưu động thấp của cáctan chảy và một phần điểm nóng chảy cao của Crom oxit (Cr2O3) màcũng restrains khuếch tán oxy trong mặt cắt nóng chảy.Để giải quyết các vấn đề kết hợp với laser cắt bằng thép không gỉ, Hsu và Molian (1995) phát triển tia laser gia công kỹ thuậtmà sử dụng dual khí máy bay phản lực (thể hiện trong hình 5,39) để loại bỏ các nhớtCác giai đoạn trong sự nóng chảy cắt trước và, do đó, cho phép thép không gỉđể cắt nhanh hơn, sạch hơn,

Kết quả (Việt) 2:

BOEHME (1983) đã chỉ ra rằng laser trạng thái rắn xung tạo ra lỗ
đường kính từ 0,1 đến 0,5 mm với tốc độ từ 0,1 đến 10 lỗ mỗi thứ hai,
tỷ lệ sâu-to-đường kính nằm trong khoảng từ 1: 1 đến 10: 1. Trong tia laser
khoan lỗ, bơm quang học phát sinh từ các phản xạ nội bộ của laser
ánh sáng như các lỗ dần dần trở nên sâu sắc hơn. Độ sâu lỗ tối đa
có thể đạt được, do đó, giảm bớt bởi năng lượng bị mất do sự phản ánh,
từ các bức tường lỗ, và cũng bởi sự giảm của độ mở lỗ. Một
hiệu ứng bất lợi cho laser là việc sản xuất hơi chùm
trong khoang hấp thụ năng lượng laser; kết quả là, một lỗ nông
được sản xuất. Trong những trường hợp như vậy, xung lặp đi lặp lại được đề nghị bởi McGeough (1988) để khắc phục hạn chế quá trình như vậy.
Các vấn đề về giới hạn độ sâu tối đa lỗ, hồ sơ noncylindrical,
và sự hiện diện của vật liệu Recast quá mức được, thông thường, kết hợp
với laser thông thường. Lau et al. (1994) giới thiệu các kỹ thuật laser ultrasonicassisted không chỉ để tăng độ sâu lỗ
mà còn để nâng cao chất lượng sản xuất trong lỗ nhôm dựa trên
vật liệu tổng hợp ma trận kim loại (MMC). Sử dụng một phương pháp như vậy, chiều sâu lỗ
đã tăng 20 phần trăm, thêm vào mức độ giảm của lỗ
liều dần.
5.2.3.2 Cắt và rãnh. Quyền hạn trong phạm vi 200 W tới 1 kW được
đề nghị cho cắt tấm thép. Hỗ trợ oxy jet được tìm thấy
cho phù hợp với hầu hết các kim loại, như là khí giải phóng năng lượng bổ sung bằng
các phản ứng hóa học toả nhiệt xảy ra trong khu vực công.
BOEHME (1983) mô tả việc sử dụng một laser CO2 500-W kết hợp với
một hệ thống CNC để cắt các tấm thép có độ dày lên đến 5 mm.
Theo đó, tốc độ cắt đã được tìm thấy để giảm với một
gia tăng độ dày phôi. Cắt laser CNC cũng đã được sử dụng
trong việc sản xuất quần áo. Theo một hệ thống kết hợp một 400-W
Processes nhiệt 149
Hình 5.38 lỗ làm lạnh trong tua-bin cánh quạt (Corfe, 1983).
Tia laser, được hướng dẫn bởi gương di động, được sử dụng để cắt một di chuyển 2-m-rộng
vải với tốc độ 80 m / phút. Các phong cách cần được tổ chức trong bộ nhớ
ngân hàng của máy tính. Cắt lít phẳng có độ dày 5-100 mm
cũng đã được thực hiện bằng cách đi qua 100-250 W đầu ra liên tục
CO
2N2He tia laser tập trung vào một đường kính 25-100 mm trên các vật liệu. Hơn nữa, McGeough (1988) báo cáo rằng một chùm tia laser 300-W
cùng loại có thể được sử dụng để cắt qua tấm thép 3,1-mm-dày
1,02 mm / phút, để lại một lớp nhiệt bị ảnh hưởng của chiều rộng 0,5 mm. Cắt laser tấm điện cung cấp một phương pháp gia công thay thế mà
tránh được sự mài mòn cao của các công cụ cắt thông thường chủ yếu là do
hàm lượng silica cao (1,4%) của vật liệu. Sự linh hoạt cao của một CNC
laser máy trạm kết hợp với một hệ thống CAD / CAM cho các
lợi thế của các nguyên mẫu và ngắn hạn sản xuất của khoảng trống tấm
hình học phức tạp như rotor và stator khoảng trống. Sử dụng một phương pháp như vậy,
laser cắt tấm điện trở thành có thể ở tốc độ cao 8 m / phút
khi sử dụng một laser CO2 500-W và một tấm 0,65-mm-dày với một chất lượng cắt tuyệt vời. Một chiều cao burr dưới 20 mm ở dưới cùng của việc cắt giảm
đã được báo cáo bởi Tonshof và Dickmann (1989).
Composit sợi rất nhạy cảm với cắt thông thường và khoan do
tính chất inhomogenous và unisotropic của họ. Delaminating, vỡ vụn,
sự hiện diện của các gờ, và cuộc sống của công cụ ngắn do tính chất mài mòn
của các sợi này là vấn đề điển hình. Trong laser cắt vật liệu tổng hợp, hiệu quả
của bất đẳng hướng vật liệu như sự sắp xếp sợi là ít quan trọng hơn.
Lau et al. (1990) sử dụng Nd-YAG laser để cắt sợi carbon tổng hợp
vật liệu ở tốc nhanh hơn EDM và các bề mặt cắt là ít không đồng nhất. Hỗ trợ không khí nén được cung cấp một chiều sâu lớn hơn cắt hơn
argon; Tuy nhiên, argon đã thiệt mịn và ít nhiệt để cắt.
Họ nói thêm rằng, các định hướng của sợi ảnh hưởng đến độ sâu cắt bên cạnh
chiều rộng của vùng nhiệt bị ảnh hưởng. Tiêu chuẩn (đồng trục) oxy hỗ trợ
laser cắt tấm thép không gỉ không cung cấp hiệu suất thỏa đáng. Các cặn bã oxit bám vào mép dưới của cắt tạo thành
một burr cứng, do đó hạn chế độ dày được cắt bởi 3 mm. Đối với gia công có độ dày lớn hơn, tốc độ gia công là, do đó, giảm và
cạnh hoàn thành tương tự như một ngọn lửa cắt oxyacetylene. Những trở ngại chính trong laser thép không gỉ là do tính lỏng thấp của
tan và một phần các điểm nóng chảy cao của crom oxit (Cr2O3) mà
cũng đã ngăn cản sự khuếch tán oxy ở phía trước cắt nóng chảy.
Để giải quyết các vấn đề liên quan với laser cắt thép không gỉ, Từ Hy Viên và Molian (1995) đã phát triển một kỹ thuật laser
mà sử dụng máy bay phản lực khí kép (Fig. 5.39) để loại bỏ các nhớt
sân khấu ở phía trước cắt nóng chảy và, do đó, cho phép thép không gỉ
được cắt nhanh hơn, sạch hơn,