30
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
на рис. 11. Для дополнительного сравнения показаны эксперименталь-
ные кривые (кривые
1
,
2
,
см. рис. 11), полученные в ИПЛИТ РАН на
установке фирмы TRUMPF модели L2530 со средней мощностью излу-
чения СО
2
-
лазера 1,5 кВт [23].
Характерным является более высокая скорость резания волокон-
ным лазером, особенно при резке образцов малой толщины. Это объ-
ясняется более высоким поглощением металлами излучения с длиной
волны
λ
=1 мкм. В конкретных условиях, для которых получены кри-
вые, приведенные на рис. 11, с уменьшением толщины пластины
снижается угол падения пучка на плоскость фронта резания
0
/2 / ,
d S
ϕ π
= −
где
S
—
толщина пластины. Вследствие этого в обла-
сти малых толщин коэффициент поглощения излучения технологи-
ческого СО
2
-
лазера, которое всегда поляризовано, понижается, и тем
самым возрастает отличие его от коэффициента поглощения излуче-
ния волоконного лазера. Излучение только частично поляризовано и
остается равным единице для всех толщин. При резке толстых пла-
стин коэффициент поглощения излучения СО
2
-
лазера достигает
значений 0,8…0,9 для линейной поляризации и 0,5…0,6 для часто
используемой круговой поляризации, чтобы избежать потери эффек-
тивности резания при поворотах траектории резания. Поэтому в слу-
чае резки толстых пластин его отличие от коэффициента поглощения
излучения с
λ
= 1 мкм становится минимальным. Тогда различие ско-
ростей резания рассматриваемых лазеров двух типов уменьшается с
увеличением толщин образцов.
Рис. 11. Зависимости скорости резания
V
от толщины металлических
пластин с использованием в качестве режущих газов N
2
и О
2
:
1
—
коррозионно-стойкая сталь, средняя мощность СО
2
-
лазера 1,5 кВт, газ N
2
;
2
—
конструкционная сталь, средняя мощность СО
2
-
лазера 1,5 кВт, газ О
2
;
3
—
корро-
зионно-стойкая сталь, средняя мощность СО
2
-
лазера 4 кВт, газ N
2
;
4
—
коррозион-
но-стойкая сталь, средняя мощность волоконного лазера 4 кВт, газ N
2