Abstract

Laser forming (LF) of sheet material is a progressive treatment process and have some benefits. Laser forming is a flexible process and need no heavy metal-intensive equipment and tools. Materials with high rigidity, brittle, elastic materials can be treated by laser forming. Therefore, the investigation of LF is important task. An important point to study is repeatability of multipass laser forming of sheet materials and explore of the possibilities of stabilizing process parameters. Actually, this research is aimed at these issues. Methods and results of experimental investigation of repeatability of multipass laser forming of sheet materials on parallel and multidirectional passes are described. A methodical approach of using the VisualWeld software package for modeling the process of multi-pass laser forming has been developed. The mentioned software package was used for modeling as an alternative to a physical experiment to predict sample deformations and determine treating parameters. It has been experimentally established that the repeatability in laser forming is quite high, the difference in the amount of deformation preferably did not exceed 5%. In addition, it is shown that by varying the direction of irradiation trajectories, their step and the number of passes on each trajectory, it is possible to obtain a complex spatial configuration of the product.

Highlights

  • brittle, elastic materials can be treated by laser forming

  • repeatability of multipass laser forming of sheet materials and explore of the possibilities

  • this research is aimed at these issues

Read more

Summary

Методика числового моделювання

Для моделювання процесу нагрівання листових матеріалів лазерним променем застосована об’ємна модель конічного джерела нагрівання (рис. 2), згідно якої інтенсивність випромінювання лазера Q(x, y, z) визначається нормальним розподілом за Гаусом. Для моделювання процесу нагрівання листових матеріалів лазерним променем застосована об’ємна модель конічного джерела нагрівання 2. Об’ємна модель конічного джерела нагрівання лазерним променем і залежить від зміни радіусу r0 (z) лазерного променю вздовж глибини r0 (z) re. Значення параметрів режиму нагрівання і геометричнихпараметрів конічного джерела нагрівання під час лазерного опромінення зразків наведені в таблицях 1 та 2. Моделювання затискача пластини під час лазерного опромінення виконано шляхом жорсткого закріплення вибраних вузлів на поверхні скінченно-елементної моделі, як показано на рис. Розрахунок температурних полів при моделюванні процесу опромінення показує, що максимальна температура у модельних зразках під час виконання трьох послідовних нагрівів кожної траєкторії не перевищує температури плавлення матеріалу пластин (1300 °С) і становить після 1-го проходу 992 °С, після 2-го – 1033 °С, після 3-го – 1048 0С

Діаметр зони
No доріжки
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call