Исследование возможности упрочнения стекла лазерным излучением, страница 10

При упрочнении торца  стекла были подобраны режимы  и параметры, соответствующие  высоким прочностным характеристикам и  показаны на графике  , изображенном на рисунке 1.10. Наилучшие условия для резки при 100ваттах и скорости 400 мм/сек.

Рисунок 1.10.График  зависимости прочности от скорости при разных мощностях торца кромки.

Далее в целях исследования провел двухстороннюю резку и получил очень хорошие показатели прочности. Показал их на графике, изображенном на рисунке 1.11.

Наилучшие условия упрочнения торца кромки оптимизируются при мощности 30 ватт и скорости 350 мм/сек .

Рисунок 1.11.График  зависимости прочности от скорости при разных мощностях двухсторонней резки  стекла .

Оптимальный режим для двухстороннего реза мощность 100 ватт и скорость 400 миллиметров в секунду. Стекло хорошо разламывается и дает  хорошую, одинаковую по величине, прочность.

Для снятия фаски используется меньшая скорость реза, так как стружка отделяется в процессе выработки. Режимы  показаны на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12.График  зависимости прочности от скорости при разных мощностях для снятия фаски .

Для снятия фаски характерна высокая мощность лазера и скорости 250 мм/сек.

Чтобы повысить прочностные свойства стекла с фаской упрочняем кромку.

Данные показаны на рисунке 1.13.

Рисунок 1.1.График  зависимости прочности от скорости при разных мощностях для упрочнения  фаски .

Оптимальный режим упрочнения фаски – мощность лазера 100 ватт и скорость 300 мм/сек.

Более подробная информация о лазерной установке и методах измерения прочности рассказывается  в следующем специальном разделе.

           2.1 Оборудование для упрочнения стекла

Для резки и упрочнения применялась лазерная установка с летающей оптикой, которая упрощает работу со стеклом, так как оно не двигается , а перемещается лазерный пучок.

Состоит из лазера 1 мощностью  100 ватт, который закреплен на станине 2. Перед запуском лазера открываем вентили сжатого воздуха и протока воды. Затем включаем питание лазера и запускаем его нажав кнопку «ПУСК»

Рисунок 2.1. Блок управления лазера и температуры стола

После включения лазера, когда затвор 3 закрыт излучение, отражаясь от него, поглощается в теплопоглотителе 5. Когда затвор 3 открывается лазерный пучок , отражаясь от зеркал 4 и 7 , фокусируется объективом и создает пучок вида .изображенного на рисунке 2.3.

Рисунок 2.2. Схема лазерной установки.

1.  СО2 лазер

2.  Станина-швейлер

3.  Затвор

4.  Регулируемое зеркало

5.  Теплопоглатитель

6.  Однокоординатный двигатель

7.  Модуль, состоящий из зеркала, объектива и форсунки

8.  подогреваемый столик

9.  Блок управления лазера и температуры стола

Рисунок 2.3 Отпечатки лазерного пучка, сфокусированный на столике.

Однокоординатный  Х-привод.

Технические характеристики:

Внешний диаметр и высота, mm                         130 x 25 

Период мотора, Tz                                                 10

Воздушный зазор, микрон                                    15 

Масса, kg                                                                 0,75 

Расход сжатого воздуха, litr/min                           10 

Номинальный ток /фазу, А                                    3 

сопротивление/фазу, Ohm                                      3,5 

Номинальный момент , Nm                                   1,3 

Повторяемость (open loop)                                      30"  Максимальная скорость, rad/s                                 12 

Максимальное ускорение, rad/s2                                              1000 

Точность позиционирования                                    1' 

Разрешение                                                                 20" 

Момент инерции ротора, kg .m2                                                 1.04 x 10-2


                                        Рисунок 2.4. Однокоординатный  Х-привод.