Vyhodnocení procesu laserového mikroobrábění v závislosti na vstupních parametrech CO2 laseru

Abstract

Článek prezentuje studii mikroobrábění dvou různých polymerních materiálů na CO2 laseru. Přesnost mikrostruktur, výsledná kvalita povrchu a jeho užitnost v konkrétních aplikacích závisí na technologických parametrech laserového svazku užitého zařízení a typu polymerního materiálů. Na základě experimentálního obrábění polymerních materiálů byly vyhodnoceny optimální kombinace vstupních parametrů ? výkonu a posuvu pro obrábění ABS a PMMA. Výstupní parametry rovněž sloužily jako vstup pro vyhodnocení distribuce laserového záření u CO2 laseru, které potvrdilo Gaussovské rozložení intenzity laserového paprsku s maximem energie ve středu svazku. Toto vyhodnocení bylo realizováno za pomoci mikroskopu MU ZEISS, na který byla nainstalována kamera a zhotovené snímky řezaných vzorků. Závěrečná lineární regrese s vyhodnocením distribuce záření byla realizována za pomoci software DATAFIT 8. Na základě experimentu byla potvrzena lineární závislost šířky řezu na rostoucích hodnotách výkonu pro různé řezné rychlosti. Hodnoty gradientu a korelačního koeficientu nám podávají informaci o charakteru závislosti šířky řezu na nastavených parametrech laserového svazku, přičemž hodnoty gradientu (k) může být využito pro přesné nastavení úběru materiálu - šířky řezu.

Results of CO2 laser micro-machining research are presented in this paper. There was researched laser beam and its using on two different types of polymeric materials in details. Optimal combination of laser cutting parameters (power and feed) was tried to find for ABS and PMMA. The output parameters were evaluated as the entering data for the laser emission distribution. This exploration was realized on the optical microscope MU ZEISS. Than digital camera was installed in microscope and it scanned photo of specimens. Photo of grooves and melted boundaries were made. Finally nonlinear regression was realized with the help of DATAFIT V.8.