مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

چگونگی تاثیر پارامترهای فرآیند برشکاری لیزری دی اکسید کربن کم توان بر کیفیت برش قطعات پلی کربنات تولید شده به روش قالبگیری تزریقی

نویسندگان
1 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه ملایر
2 کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه ملایر، ملایر
3 دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه
4 استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه دوبلین، دوبلین، ایرلند
چکیده
در این پژوهش تاثیر فشار گاز و موقعیت نقطه کانونی بر کیفیت هندسی و صافی سطح شیار برش در برشکاری لیزری قطعات تزریقی پلی کربنات به ضخامت 3.2 میلی متر با استفاده از لیزر دی اکسید کربن پیوسته کم توان مورد بررسی قرار گرفته شده است. فشار گاز و موقعیت نقطه کانونی پارامترهای متغیر در تحقیق می باشند، در حالی که سایر پارامترها (توان لیزر و سرعت برشکاری) ثابت در نظر گرفته شده اند. آزمایش های فشار گاز با تغییر فشار گاز از 0.5 تا 3.5 بار و آزمایش های موقعیت نقطه کانونی با تغییر موقعیت نقطه کانونی از 0 تا -4 میلی متر صورت پذیرفت. کیفیت هندسی برش (عرض بریدگی بالایی، عرض بریدگی پایینی، میزان مخروطی بودن شیار برش و منطقه متاثر از حرارت بالایی ) و صافی سطح شیار برش به عنوان پارامتر خروجی فرآیند در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد فشارگاز و موقعیت نقطه کانونی تاثیر بسزایی درکیفیت درز برش دارد. افزایش فشار گاز و موقعیت نقطه کانونی لیزر عرض بالایی و پایینی را افزایش می دهد. همچنین نتایج حاکی از آن است که کاهش موقعیت نقطه کانونی و افزایش فشارگاز باعث کاهش منطقه متاثر از حرارت بالایی می شود. افزایش فشار گاز باعث کاهش زاویه مخروطی بودن شیار برش می شود و کاهش موقعیت نقطه کانونی باعث کاهش صافی سطح شیار برش می شود. مشاهدات نشان داد که قرارگرفتن موقعیت نقطه کانونی لیزر در عمق قطعه کیفیت برش لیزری را افزایش می دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The Effect of Low Power CO2 Laser Cutting Process Parameters on Polycarbonate Cut Quality Produced By Injection Molding

نویسندگان English

Mahmoud Moradi 1
Omid Mehrabi 2
Taher Azdast 3
Khaled Y. Benyounis 4
1 Malayer University
2 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Malayer University, Malayer, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Urmia University, Urmia, Iran
4 School of Mechanical & Manufacturing Engineering. Dublin City University, Dublin, Ireland
چکیده English

In the present study, the effect of gas pressure and laser beam focal plane position (FPP) on the geometry and roughness of kerf quality of the injected polycarbonate with the thickness of 3.2 mm in laser cutting by using low power continuous CO2 laser is investigated. Gas pressure and FPP were variable parameters in this research, while other processing parameters (i.e. laser power and cutting speed) are considered constant. Gas pressure experiments were carried out by varying the gas pressure from 0.5 to 3.5 bars and the FPP experiments were performed in FPP= 0 to FPP= -4mm. Kerf geometry quality (upper and lower kerf width, kerf taper, upper heat affected zone) and surface roughness of the kerf wall were also considered as the responses. Results show that gas pressure and FPP has a significant effect on the kerf quality. Increasing the gas pressure and the position of the laser beam focal point increases the upper and lower kerf width. Results also reveal that upper heat affected zone value decreases by reduction in FPP and increases the gas pressure. Increasing the gas pressure will reduce the kerf taper angle and reduction in the FPP reduces the surface roughness of the kerf wall. Observations indicated that by locating the laser spot point in the depth of the workpiece the laser cutting quality increases.

کلیدواژه‌ها English

Laser cutting
Injection Molding
polycarbonate
focal plane position
gas pressure