ການນໍາໃຊ້ເລເຊີຊ່ວຍເຫຼືອຂອງການຍາກທີ່ຈະຕັດວັດຖຸ: ໂອກາດການຄົ້ນຄວ້າແລະທິດທາງໃນອະນາຄົດ - ການທົບທວນຄືນທີ່ສົມບູນແບບ

 Abstract

  ໂລຫະປະສົມທີ່ມີຄວາມແຮງສູງເຊັ່ນ: ນິກເກີນແລະ titanium ແລະອຸປະກອນວິສະວະກໍາຂັ້ນສູງເຊັ່ນ: ເຊລາມິກ, ຜະລິດຕະພັນ composites ແມ່ນໄດ້ຖືກພັດທະນາແລະນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາການບິນ, ຍານຍົນ, ທາງການແພດແລະ nuclear ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມການປ່ຽນແປງວັດຖຸໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໄປໃນຜະລິດຕະພັນວິສະວະກໍາແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບເຄື່ອງຈັກ. ລັກສະນະຂອງເຄື່ອງຈັກເຊັ່ນ: ການຕັດຫຍ້າສູງ, ອຸນຫະພູມຕັດສູງ, ຄວາມສົມບູນຂອງພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ດີແລະຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ນັກວິໄຈມີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງແລະມັນເປັນສິ່ງທີ່ຍາກທີ່ຈະຕັດວັດຖຸ. ວິທີການທໍາມະດາຂອງການນໍາໃຊ້ວັດຖຸເຫຼົ່ານີ້ຖືກພົບວ່າບໍ່ມີຜົນປະໂຫຍດດ້ານເສດຖະກິດ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ມີຄວາມພະຍາຍາມຫຼາຍຢ່າງເພື່ອປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ມີປະສິດຕິພາບໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຈັກຊ່ວຍເຫຼືອພາຍນອກ. ໃນບັນດາວິທີການທີ່ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ານພະລັງງານຈາກພາຍນອກຕ່າງປະເທດ, ເຄື່ອງຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີ (LAM) ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຈາກນັກຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດຕັດໂລຫະແລະມີການຄົ້ນຄ້ວາຫຼາຍໆຄັ້ງໃນຊຸມປີທີ່ຜ່ານມາ. ກະດາດນີ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອທົບທວນແລະສະຫຼຸບການນໍາໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງ LAM ສໍາລັບຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດວັດສະດຸ, ຄວາມຄືບຫນ້າໃນປະຈຸບັນ, ຜົນປະໂຫຍດແລະຄວາມທ້າທາຍໃນການຊ່ວຍ laser ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອ. ນອກເຫນືອຈາກການເຮັດວຽກທີ່ດີເລີດໃນການສຶກສາຜົນກະທົບຂອງເລເຊີແລະຂະບວນການເຄື່ອງຈັກໃນການປະຕິບັດງານຂອງເຄື່ອງຈັກບໍ່ໄດ້ຖືກລາຍງານກ່ຽວກັບຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາ. ຂໍ້ຕົກລົງກັບການທົດລອງທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖື, ໃນຂະນະທີ່ອະທິບາຍຜົນກະທົບຂອງຕົວກໍານົດການຈໍານວນຫຼາຍ, ສໍາລັບການປຸງແຕ່ງຂອງອຸປະກອນການຍາກທີ່ຈະຕັດເຫຼົ່ານີ້.

1Introduction

  ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄຫມເຊັ່ນ: ໂລຫະປະສົມໂລຫະ, ໂລຫະ, ໂລຫະ, ໂລຫະ, ໂລຫະ, ໂລຫະ, ໂລຫະ, ໂລຫະແລະໂລຫະ. , 10]

ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່້ໍາຫນັກດີ, ການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນທີ່ແຂງແຮງແລະຄວາມສາມາດທີ່ຈະຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງໃນອຸນຫະພູມສູງ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ທັງຫມົດມີຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ດີກວ່າເມື່ອທຽບກັບວັດສະດຸວິສະວະກໍາທົ່ວໄປ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການນໍາໃຊ້ວັດຖຸເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ຂະຫຍາຍຕົວໃນປະຈຸບັນເນື່ອງຈາກວ່າເຮັດໃຫ້ເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສຸດທ້າຍຂອງຜະລິດຕະພັນສໍາລັບການປ່ຽນສ່ວນປະກອບສຸດທ້າຍ [1,2]. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການຕັດຄວາມໄວຫນ້ອຍ, ຄວາມເລິກຂອງການຕັດທີ່ນ້ອຍລົງເນື່ອງຈາກເຄື່ອງນຸ່ງເຄື່ອງຫຼາຍເກີນໄປ. ດັ່ງນັ້ນອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຖືກຖືວ່າເປັນອຸປະກອນທີ່ຍາກທີ່ຈະຕັດ. ບັນຫາຈໍານວນຫຼາຍແມ່ນເກີດຂື້ນໃນລະຫວ່າງການເຮັດເຫມືອງເຊັ່ນການຜະລິດຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປໃນເຂດຕັດແລະຄວາມຂັດແຍ້ງລະຫວ່າງການໂຕ້ຕອບເຄື່ອງມື, ທ່າອ່ຽງສໍາລັບການສ້າງ BUE ແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການຕັດຂອບ [3,4,5]. ນີ້ສາມາດມີຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນຂອງການປະຕິບັດການຂະບວນການຂອງເຄື່ອງຈັກເຊັ່ນເຄື່ອງຈັກທີ່ບໍ່ດີ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງແລະຜະລິດຕະພັນທີ່ຕໍ່າ. ເນື່ອງຈາກວ່າລັກສະນະປະກົດຂຶ້ນຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດ, ວິທີການຂຸດເຈາະຕາມປົກກະຕິເຊັ່ນ: ການຕັດຫຼືປ່ຽນເປັນສີແມ່ນບໍ່ມີປະສິດທິພາບ. ຈໍານວນຂະບວນການທີ່ມີຄວາມຍືນຍົງຄືເຄື່ອງຈັກຂີ້ເຫຍື້ອ, ເຄື່ອງຈັກເລເຊີ, ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ງານ, ເຄື່ອງຈັກທາງເຄມີ, ວິທີການທີ່ໃຊ້ໃນການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ເຊັ່ນເຄື່ອງຈັກຊ່ວຍ laser, plasma assisted machining, ໃນບັນດາວິທີການຫຼາຍຢ່າງ, ວິທີການຫນຶ່ງທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມຫລາຍຂຶ້ນກັບອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການເຄື່ອງຈັກແມ່ນເຄື່ອງຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີ (LAM) ເນື່ອງຈາກຜົນປະໂຫຍດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນດ້ານເຕັກໂນໂລຢີແລະຄວາມສາມາດດ້ານການຄ້າ.

  ໃນສະພາບການນີ້, ເອກະສານນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຄືບຫນ້າແລະຄວາມທ້າທາຍໃນປະຈຸບັນໃນ LAM ໃນການພົວພັນກັບຜົນກະທົບຂອງຕົວກໍານົດການເລເຊີແລະຂໍ້ກໍານົດຂອງເຄື່ອງຈັກກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ.

2 Machining Assisted Laser - Overview

  Laser ຊ່ວຍເຫຼືອແມ່ນວິທີການປະສົມປະສານທີ່ໃຊ້ເລເຊີທີ່ມີພະລັງງານສູງເພື່ອເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນຫ້ອງການກ່ອນການໂຍກຍ້າຍທີ່ມີເຄື່ອງມືຕັດແບບພື້ນເມືອງ. ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງຜົນຜະລິດຂອງວັດສະດຸກະເພາະອາບນ້ໍາຫຼຸດລົງພາຍໃຕ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກທີ່ປ່ຽນແປງພຶດຕິກໍາການປ່ຽນແປງວັດສະດຸຈາກກະເພາະອາຫານເຖິງ ductile. ນອກຈາກນີ້ຍັງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງຜົນຜະລິດຂອງວັດສະດຸແຂໍງທີ່ແຂໍງແຮງ, ລົດລົງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນກໍາລັງການຕັດແລະການໃສ່ເຄື່ອງມືເຊັ່ນດຽວກັນກັບການປັບປຸງຄຸນນະພາບດ້ານຫນ້າ [6]. ຮູບທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຜນການຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີ.

ສອງແຫລ່ງເລເຊີຕົ້ນຕໍໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການທົດລອງ LAM ແມ່ນ laser CO2 ແລະ Nd: YAG laser. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ມີໄລຍະເວລາສັ້ນ, ມີການດູດຊຶມທີ່ດີກວ່າ. ເລເຊີ CO2 ມີປະໂຫຍດຫນ້ອຍທີ່ສຸດໃນການຕັດວັດຖຸເຊັ່ນ: Inconel, ເຫຼັກກ້າແຂງແລະຜະລິດຕະພັນ composite ເມື່ອທຽບກັບ Nd: YAG ເນື່ອງຈາກການດູດຊຶມຂອງພະລັງງານເລເຊີຕ່ໍາ [7,8,9]. ການຄົ້ນຄວ້າສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ສຸມໃສ່ຜົນປະໂຫຍດຂອງ LAM ແລະແກ້ໄຂບັນຫາຕ່າງໆທີ່ເກີດຂື້ນໃນໂຮງງານຜະລິດແບບປົກກະຕິ. ແຕ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງເຄື່ອງຈັກຂອງ LAM ແມ່ນຂຶ້ນກັບທັງສອງຂະບວນການເຄື່ອງຈັກແລະຕົວກໍານົດການເລເຊີ. ຕົວກໍານົດການປະຕິບັດງານຕົ້ນຕໍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຊ່ວຍເຫຼືອ laser ແມ່ນ: ພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຈຸດເລເຊີ, ຄວາມໄວຕັດ, ອັດຕາອາຫານແລະຄວາມເລິກຂອງການຕັດ. ການຕັ້ງຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ LAM ແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກເນື່ອງຈາກຕົວກໍານົດການຄວບຄຸມຫຼາຍແລະການພົວພັນຂອງພວກເຂົາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສາທາງສະຖິຕິໂດຍອີງໃສ່ການອອກແບບຂອງການທົດລອງຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ສືບສວນຜົນກະທົບຂອງຕົວກໍານົດການ LAM ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະການພົວພັນຂອງພວກມັນບໍ່ມີໃນການເຜີຍແຜ່.

  3. ຜົນກະທົບຂອງຕົວກໍານົດການເລເຊີແລະຕົວກໍານົດການເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຈັກ

  ບໍ່ດົນມານີ້, LAM ໄດ້ກໍານົດພື້ນທີ່ສໍາຄັນຂອງການຄົ້ນຄວ້າແລະນໍາໃຊ້ກັບວັດສະດຸແຂໍງສູງແລະຄວາມແຂໍງແຮງສູງ. ເພື່ອຮັບປະກັນຜົນປະໂຫຍດສູງສຸດຂອງ LAM, ຫນຶ່ງຕ້ອງເຂົ້າໃຈຜົນກະທົບຂອງການໂຕ້ຕອບຂອງຂະບວນການເລເຊີໃນອຸປະກອນການເຮັດວຽກທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະລະດັບທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອໃຫ້ມີຜົນຜະລິດຕັດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະຄຸນນະພາບດ້ານຫນ້າ [7]. ອຸນຫະພູມໃນພື້ນທີ່ເຮັດວຽກ, ຄວາມໄວຕັດ, ອັດຕາອາຫານ, ການຕັດຄວາມເລິກ, ເສັ້ນຜ່າກາງຈຸດເລເຊີ, ໄລຍະເວລາທີ່ນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມື laser, ຄວາມຍາວໂຟກັດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນຂະບວນການ LAM ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນຄວາມເສຍຫາຍດ້ານຫນ້າແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງເຄື່ອງມືຕັດ. ໃນພາກນີ້, ຜົນກະທົບຂອງເລເຊີຜົນກະທົບພ້ອມກັບຂໍ້ກໍານົດຂອງເຄື່ອງຈັກກ່ຽວກັບອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຕ່າງໆທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນຖືກທົບທວນຄືນ.

  31Titanium alloys

ອຸດສາຫະກໍາເຕັກໂນໂລຢີ, ລົດຍົນ, biomedical, nuclear and gas ອຸດສາຫະກໍາ turbines ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະກົນຈັກທີ່ດີເລີດເຊັ່ນອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່້ໍາຫນັກທີ່ດີ, ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນທີ່ແຂງແຮງແລະຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາຄວາມສູງໃນອຸນຫະພູມສູງ [10,11 , 12] ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ພ້ອມດ້ວຍໂມດູນຕ່ໍາຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະຄວາມແຂງໃນອຸນຫະພູມສູງແລະການປະຕິກິລິຍາເຄມີດ້ວຍເຄື່ອງຕັດຕັດເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດທີ່ເຮັດໃຫ້ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືສັ້ນລົງ [10]. ຄວາມໄວຕັດສັ້ນແລະຊີວິດເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນທີ່ເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂຶ້ນສໍາລັບໂລຫະປະສົມເຫຼົ່ານີ້ [11]. ບາງຄວາມພະຍາຍາມໃນການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຖືກວິເຄາະເພື່ອການວິເຄາະເຄື່ອງຈັກໂດຍຜ່ານການເຮັດຄວາມສະອາດແຫ້ງ, ຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມໄວໃນການຕັດແລະຊີວິດຂອງເຄື່ອງມື. ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຄື່ອງຈັກທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຊ່ວຍໃຫ້ມີການປັບປຸງຊີວິດຂອງເຄື່ອງຈັກຫຼາຍຂຶ້ນທຽບກັບເຄື່ອງຈັກແຫ້ງ [12]. ການປະສົມປະສານຂອງການໃຫ້ອາຫານຕໍ່າ / ຄວາມເລິກສູງມີການປັບປຸງຊີວິດຂອງເຄື່ອງຈັກດ້ວຍ 6 ເວລາເມື່ອທຽບກັບອາຫານສູງ / ຄວາມເລິກຕ່ໍາຂອງການຕັດທີ່ຄວາມໄວຕັດຄົງທີ່ 125 m / min ກັບການນໍາໃຊ້ນ້ໍາໄນໂຕຣເຈນທີ່ເປັນນ້ໍາເຢັນ [13,14]. ເນື່ອງຈາກການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ວຍເລເຊີທີ່ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂເພື່ອປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງການເຮັດວຽກຂອງ titanium [7,8]. ໃນຄວາມໄວທີ່ສູງກວ່າ, LAM ເຮັດໃຫ້ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນກວ່າເນື່ອງຈາກການສີດພົ່ນໃນອຸນຫະພູມການປົດປ່ອຍອຸນຫະພູມຂອງອຸນຫະພູມ 250 ° C ເມື່ອທຽບໃສ່ກັບການນໍາໃຊ້ແບບດັ້ງເດີມ [15]. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, LAM ໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກໂລຫະປະສົມເຫຼົ່ານີ້ໂດຍຜ່ານການປຸງແຕ່ງໄຮໂດເຈນຂອງ LAM ໃນເຄື່ອງຈັກ cryogenic [15] ແລະໄດ້ລາຍງານເຄື່ອງມືທີ່ສູງສຸດໃນລະບົບ MRR ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມໂຕ້ຕອບຂອງເຄື່ອງ chip ຫຼຸດລົງ, ການຂັດແຍ້ງທີ່ຕໍ່າລະຫວ່າງເຄື່ອງມືຕັດແລະຊິ້ນວຽກ. ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າການໃສ່ແຜ່ນຕັດເຄືອບສີເຄືອບ TiAlN ໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດທັງຫມົດໃນຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືໃນໄລຍະ LAM ແລະເຄື່ອງຈັກໄຮບິດ [15].

ການຄົ້ນຄວ້າເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບຜົນປະໂຫຍດຂອງການໃສ່ແຜ່ນຕັດ carbide ທີ່ບໍ່ມີຮູບໂຄ້ງທີ່ມີ coolants cryogenic ສໍາລັບການຊອກຫາກົນໄກຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືແລະການໃສ່ໃນເວລາທີ່ຫັນຂອງ Ti-6Al -4V ຢູ່ທີ່ຄວາມໄວສູງ (125 m / min). ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຮັດເຄື່ອງຈັກດ້ວຍນ້ໍາເຢັນເຮັດໃຫ້ຊີວິດຂອງເຄື່ອງໃຊ້ມີການປັບຕົວສູງຂຶ້ນ 235% ເມື່ອທຽບໃສ່ກັບ LAM ເທົ່ານັ້ນແລະມັນໄດ້ພົບວ່າຄວາມເຢັນສະກັດກັ້ນການຍ້ອມ, ການແຜ່ກະຈາຍທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນຊີວິດຂອງເຄື່ອງມື [16]. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສຸມໃສ່ຄວາມສາມາດຂອງ LAM ໃນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາໂດຍການວິເຄາະທີ່ສໍາຄັນຂອງຜົນກະທົບຂອງເລເຊີເລເຊີໃນການຕັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ແລະອຸນຫະພູມການຕັດແລະຜົນກະທົບໃນການຕັດຜົນກະທົບ (15%) [17]. ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າມີການເພີ່ມກໍາລັງຂອງເລເຊີ (ລະຫວ່າງ 1200 W-1600 W ແລະຂະຫນາດຈຸດເລເຊີຂອງເລເຊີຂອງ 2-3 ມມ), ມີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນ 10% ໃນລະດັບຄວາມໄວໃນການຕັດຄວາມໄວ 25-150 m / min ແລະຍັງສັງເກດເຫັນຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນກວ່າທີ່ມີຄວາມໄວໃນການຕັດຄວາມໄວ 150 m / min. ການສຶກສາຮູບພາບກ່ຽວກັບ chip ກ່ຽວກັບ LAM ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສ້າງ chip ແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບຄວາມໄວຕັດແລະພະລັງງານເລເຊີ [18]. ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າຢູ່ທີ່ພະລັງງານເລເຊີຄົງທີ່, ການປ່ຽນແປງຈາກແຂ້ວເລື່ອຍໄປສູ່ຊິບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະກັບຄືນໄປຫາແຂ້ວທີ່ມີຄວາມໄວສູງ.

ຕາຕະລາງ 1 summarized ການຄົ້ນຄວ້າຫລ້າສຸດໃນການຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມ Titanium.

  32 ໂລຫະປະສົມທີ່ໃຊ້ດ້ວຍນິກເກີນ

  ໂລຫະປະສົມທີ່ໃຊ້ Nickel ເຊັ່ນ Inconel, Hastelloys, Waspaloys ແລະ Udimet ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ຫນ້າສົນໃຈອີກອັນຫນຶ່ງສໍາລັບໂລຫະປະສົມທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາອາວະກາດແລະນິວເຄລຍເຊັ່ນ: ອາຍແກັສກ໊າຊ, ເຄື່ອງຈັກເຈາະແລະທໍ່ນ້ໍາຍ້ອນມີຄຸນສົມບັດທາງເຄມີແລະກົນຈັກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ [10]. ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມສູງຢູ່ເຂດຕັດຢູ່ 1200 C, ສານເຄມີ

ຕາຕະລາງ 1 ສະຫຼຸບຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມ Titanium

ມີປະຕິກິລິຍາກັບເຄື່ອງມືຕັດແລະມີຂີ້ເຫຍື້ອແຂງເຊັ່ນ TiC, CrC, MoC ໃນ microstructure ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງໂລຫະຂອງໂລຫະນີ້ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກແລະສະຫນັບສະຫນູນການສ້ອມແປງ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມໄວຕັດສັ້ນ, ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນ, ຄຸນນະພາບດ້ານທີ່ບໍ່ດີແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງໃນການເຮັດເຄື່ອງຈັກ [19,20].

ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, LAM ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງເຄື່ອງຈັກກ່ຽວກັບໂລຫະປະສົມໂລຫະນິກເກີນ. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມແຂງຂອງ Inconel ໄດ້ເສຍຊີວິດຢ່າງໄວວາສູງກວ່າ 600 ° C -700 ° C ແລະດັ່ງນັ້ນອຸນຫະພູມການປົດຕໍາແຫນ່ງວັດສະດຸ (Tmr) ຂອງອຸປະກອນການເຮັດວຽກບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສູງຂຶ້ນຄືກັບ LAM ຂອງເຊລາມິກ. ເນື່ອງຈາກການດູດຊຶມຕໍ່າສຸດໃນໂລຫະ, ເລເຊີພະລັງງານສູງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ Inconel 718 ໃນຕອນເລີ່ມຕົ້ນ [19]. The Anderson et al, ໄດ້ລາຍງານວ່າອັດຕາການດູດຊຶມໃນ Inconel 718 ສາມາດປັບປຸງໄດ້ຜ່ານກາຊວນກາຊວນເທິງຫນ້າດິນສໍາລັບ laser CO2 ແລະຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ຮັບການພິສູດແລ້ວ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການເຄືອບໃຊ້ບໍ່ສາມາດຍືດຕົວມັນເອງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງແລະຫນ່ວຍເລເຊີຫຼາຍໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເວລາດຽວກັນກັບຫນ້າດິນທີ່ບໍ່ມີການປົນເປື້ອນແລະຫນ້າໂຄ້ງລົງເພື່ອປັບປຸງເຄື່ອງຈັກ [20]. ພະລັງງານເລເຊີພະລັງງານສູງ, ເສັ້ນຜ່າກາງເລເຊີຂະຫນາດນ້ອຍ, ອັດຕາການອາຫານນ້ອຍລົງແລະເວລາທີ່ໃຊ້ກ່ອນຈະສູງຂຶ້ນອາດເຮັດໃຫ້ Tmr ທີ່ຕ້ອງການໃນວຽກງານ [21]. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ພ້ອມກັບ Tmr, ອັດຕາການໃຫ້ອາຫານມີປັດໃຈອິດທິພົນສູງສຸດຕໍ່ພະລັງງານຕັດເສພາະ. ເມື່ອພະລັງງານເລເຊີເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 540 ° C ສໍາລັບ Inconel 718 [20] ແລະໃນລະຫວ່າງ 300-400 ° C ສໍາລັບ Waspaloy [23], ການພັຍຂອງແຂນປົກກະຕິແລະຫນ້າກາກຫຼຸດລົງດ້ວຍຄວາມໄວເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 60 m / min ເຖິງ 180 m / min ສໍາລັບ Inconel 718 ແລະສໍາລັບ Waspaloy.

  ຄວາມສົມບູນຂອງຫນ້າດິນທີ່ມີເຄື່ອງຈັກ (ຄວາມຮຸນແຮງ, ຄວາມເສຍຫາຍດ້ານຫນ້າ / ດ້ານລຸ່ມ, ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫລືອຢູ່, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຈຸນລະພາກ), ໂດຍສະເພາະແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຂ້ອນຂ້າງຂື້ນກັບການນໍາໃຊ້ເຕົາເຊລາມິກໃນ LAM ໃນໄລຍະການນໍາໃຊ້ແບບດັ້ງເດີມ [22]. ການວິເຄາະການປຽບທຽບການປ້ອນຂໍ້ມູນເຄມີແລະຄາໂບໄຮເດດທີ່ນໍາໃຊ້ LAM ໄດ້ຖືກທົດລອງແລະເຮັດໃຫ້ຊີວິດຂອງການໃສ່ກ້ອນ carbide ບໍ່ມີການປຽບທຽບຫນ້ອຍລົງເມື່ອທຽບກັບການເຮັດເຄື່ອງກົນ [22]. ການທົດລອງເພີ່ມເຕີມທີ່ມີເຄື່ອງມືຕັດ Sailon ແລະລາຍງານວ່າຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນພື້ນຜິວທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງໂດຍ 25% ສໍາລັບເຄື່ອງມືເຊລາມິກຊຶ່ງຜົນຜະລິດໄດ້ຜົນດີເຖິງແມ້ວ່າການຄົ້ນຄວ້າກ່ອນຫນ້ານີ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄຸນນະພາບດ້ານທີ່ບໍ່ດີ [21]. ນອກຈາກນັ້ນ, LAM ໄດ້ຜະລິດອັດຕາການຍົກຍ້າຍວັດສະດຸທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ເຄື່ອງມືເຊລາມິນເຄື່ອງມືເຊລາມິກສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມຂື້ນ 800% ໃນອັດຕາການຖອນເອົາວັດຖຸແລະ 50% ການປັບປຸງຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືເມື່ອທຽບໃສ່ກັບເຄື່ອງກົນຈັກ. ຕາຕະລາງ 2 summarized ການຄົ້ນຄວ້າຫລ້າສຸດໃນການຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມໂລຫະນິກເກີນ.

ຕາຕະລາງ 2 ສະຫຼຸບຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນຂອງໂລຫະຂອງໂລຫະປະສົມທີ່ໃຊ້ດ້ວຍນິກເກີນ

  33 Ceramics

ເຊລາມິກໂຄງສ້າງແບບພິເສດເຊັ່ນ mullite, zirconia, alumina ແລະ nitride silicon ແມ່ນເປັນວັດຖຸທີ່ຫນ້າສົນໃຈອີກອັນຫນຶ່ງເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງການບີບອັດຂອງມັນ [24,26,27,28]. ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຕໍ່າຂອງພວກເຂົາ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ດີກວ່າແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະໃຊ້ໃນການຜະລິດຂອງອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນການລົດຍົນແລະທາງອາກາດ. ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຜ່ານມາຫຼາຍທີ່ສຸດໃນ LAM ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນອຸປະກອນນີ້ເນື່ອງຈາກຄວາມແຂງແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຂອງພວກເຂົາ [24, 25]. ມັນໄດ້ພົບເຫັນວ່າເຄື່ອງມືຕັດ PCBN ສະແດງເຄື່ອງມືທີ່ຍາວກວ່າ (ເວົ້າວ່າ 121 ນາທີ) ເມື່ອ LAM ໃນ zirconia ຢູ່ທີ່ Tmr 900 ˚C -1100 ˚ C [27] ແລະມີການໃສ່ກ້ອນຄາບບີນສໍາລັບ LAM ໃນ alumina ຢູ່ທີ່850˚C [ 29] ແລະ mullite (ເວົ້າ 44 ນາທີ) [28]. ກົນໄກການສວມໃສ່ສາມຕົວຢ່າງເຊັ່ນການຂັດ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະການແຜ່ກະຈາຍແມ່ນສໍາລັບເຄື່ອງນຸ່ງເຄື່ອງແລະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຂື້ນກັບອຸນຫະພູມການເອົາລ້າງອຸປະກອນ [27]. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນແມ່ນຄວາມຈໍາເປັນໃນການຊອກຫາອຸນຫະພູມການປົດຕໍາແຫນ່ງອຸປະກອນທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ຍາວກວ່າ [26]. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຊອກຫາ Tmr ທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນຍາກເນື່ອງຈາກຄວາມສັບສົນຂອງພາລາມິເຕີມີອິດທິພົນແລະການພົວພັນເຊິ່ງກັນແລະກັນ.

  ແຮງຕັດແລະພະລັງງານຕັດພິເສດແມ່ນຫຼຸດລົງໂດຍມີອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍພະລັງງານເລເຊີໃນເວລາທີ່ LAM ຢູ່ໃນເຊລາມິກແຕ່ບໍ່ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ໄລຍະເວລາທີ່ນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມື laser [25,27,28]. ຜົນກະທົບຂອງການຕັດຄວາມໄວໃນການຕັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ແມ່ນບໍ່ມີຄວາມສໍາຄັນແຕ່ຖ້າທຽບໃສ່ອັດຕາອາຫານ [28,29]. ອັດຕາສ່ວນຜົນກະທົບເຊັ່ນຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນກະທົບ / ຜົນກະທົບທີ່ພົບເຫັນໃນການຫຼຸດລົງໃນ zirconia [28] ແລະ mullite [29] ເຮັດໃຫ້ Tmr ທີ່ສູງຂຶ້ນເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນຫຼັກຖານຂອງການເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສໍາຄັນຂອງຊິ້ນວຽກທີ່ຢູ່ໃກ້ເຂດການຕັດແລະການປ່ຽນຮູບສີ່ຫຼ່ຽມແປກ. ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າຄວາມໄວຕັດມີອິດທິພົນທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດກ່ຽວກັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຜິວຫນ້າຕາມອັດຕາອາຫານແລະການຕັດຄວາມເລິກ [30].

  ໃນເວລາທີ່ການກວດກາຮູບພາບຂອງ chip, ມັນໄດ້ພົບເຫັນວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງອຸນຫະພູມແລະອັດຕາການປົດປ່ອຍອຸນຫະພູມ (Ff / Fc <1) ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການສ້າງ chip ໂດຍທຽບໃສ່ກັບຕົວກໍານົດອື່ນໆ [25,26]. ສໍາລັບອຸນຫະພູມທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນລະດັບ 1260 ° C-1410 ° C, ອີງຕາມການສືບສວນ SEM ຂອງ chip ທີ່ໄດ້ຮັບ, Lei [25] ສັງເກດເຫັນວ່າການປ່ຽນຮູບຢາງຂອງຊິລິໂຄນ nitride ໃນເຂດຕັດໄດ້ຖືກສືບຕໍ່ໂດຍການເຄື່ອນຍ້າຍທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ເຊັ່ນ: ເມັດຊິລິເມີທີ່ສະດວກໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງລະດັບແກ້ວແກ່ນລະຫວ່າງແກ່ນທີ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ.

ສໍາລັບ mullite, Patrick ໄດ້ພັດທະນາການທົດລອງເລເຊີສອງຂົວເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການກະດູກຫັກຂອງຊິ້ນວຽກເນື່ອງຈາກການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງກະດູກຫັກແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງວັດສະດຸຫລໍ່, ທຽບກັບຊິລິນິກ nitride [28] (Ff / Fc < 1) ແລະການດໍາເນີນງານໃນລະດັບຄວາມຮ້ອນທີ່ສູງກວ່າ ກວ່າ 1300C. ອາການນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນເມື່ອ LAM ກ່ຽວກັບ zirconia [28], ແຕ່ຄວາມຜິດປົກກະຕິເກີດຂື້ນໃນໄລຍະການສ້າງ chip ຮ່ວມກັບກະດູກຫັກ. ຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານ, ບໍ່ແມ່ນຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ອຸນຫະພູມການເອົາອອກວັດສະດຸໃນໄລຍະ LAM ຂອງ nitride silicon [25] ແຕ່ມັນຂື້ນກັບຂະຫນາດແລະການກະຈາຍຂອງເມັດຊິລິນິກ nitride ແລະສໍາລັບ zirconia [25,27]. ການຮອຍແຕກຂອງທ້ອງຖິ່ນແມ່ນນໍາສະເຫນີກ່ຽວກັບຂະບວນການວັດສະດຸທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກອຸນຫະພູມກ່ອນທີ່ມີຄວາມຮ້ອນແລະຍັງຢູ່ໃນເຂດໃຕ້ເມື່ອຄວາມຫນາຂອງການແຕກແມ່ນສູງກວ່າຄວາມເລິກຂອງການຕັດ [27]. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຄວບຄຸມອຸນຫະພູມການປົດປ່ອຍອຸປະກອນເພື່ອຜະລິດດ້ານທີ່ບໍ່ມີຮອຍແຕກໃນໄລຍະ LAM. ຕາຕະລາງ 3 ໄດ້ສະຫຼຸບການຄົ້ນຄວ້າຫຼ້າສຸດໃນການເຮັດດ້ວຍເລເຊີທີ່ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອຈາກເລເຊີ.

  34Ferrous alloys

  ເຫລໍກຕ່ໍາຄາບອນຕ່ໍາ, ເຫລໍກສະແຕນເລດແລະເຫລໍກກ້າແຂໍງຖືກຈັດປະເພດຢູ່ພາຍໃຕ້ທາດເຫລໍກທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການໃຊ້ເຄື່ອງຈັກແລະພົບວ່າມັນໃຊ້ໃນລົດໃຫຍ່ເຊັ່ນເຄື່ອງຈັກ, ເກຍແລະທໍ່ເຄື່ອງຈັກ [10]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຮັດເຄື່ອງຈັກຂອງອົງປະກອບລົດໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນບັນຫາທີ່ສໍາຄັນ, ເນື່ອງຈາກຄວາມຫຍຸ້ງຍາກແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການກະດູກຫັກດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີແບບດັ້ງເດີມ [31]. ແນວຄວາມຄິດຂອງເຕັກນິກການປ່ຽນແປງຍາກແມ່ນການອ້າງອີງສໍາລັບເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ທີ່ມີຄວາມແຂງເກີນ 45 HRC. ເຕັກນິກນີ້ eliminates ຂະບວນການຂັ້ນສອງເຊັ່ນ: ການຂັດແລະການຮັກສາຄວາມຮ້ອນເຊິ່ງປະກອບສ່ວນສູງເຖິງ 60-90% ຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສຸດທ້າຍຂອງຜະລິດຕະພັນເຄື່ອງຈັກ [33]. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການທົດລອງທົດລອງໃຊ້ LAM ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ AISI D2 ເຫຼັກ [31], ທາດເຫຼັກ graphite ຫນາແຫນ້ນ [32], AISI 4130 ເຫຼັກ [33], ເຫລໍກທີ່ມີທາດເຫຼັກສູງ [34] ແລະ XC42 ເຫລໍກ [35] ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນເຄື່ອງຈັກທັງຫມົດແລະເພື່ອເພີ່ມຜົນຜະລິດໂດຍຜ່ານການທົດແທນການປຸງແຕ່ງແລະການປ່ຽນແປງຍາກ.

ຕາຕະລາງ 3 ສະຫຼຸບສັງລວມຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອຈາກເລເຊີຂອງເຊລາມິກ

  ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າໄລຍະຫ່າງຂອງເຄື່ອງມື laser ມີຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນການຕັດໃນເວລາທີ່ເຄື່ອງຈັກຂອງເຫລໍກ XC42 ແຂໍງແຮງກວ່າວິທີການຕັດແບບທົ່ວໄປທີ່ມີການຫຼຸດລົງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງ 65% ສໍາລັບແຮງກ້າ, ການຕັດແລະ 85% ສໍາລັບແຮງອາຫານ [35 ] ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການທົດລອງໄດ້ຢືນຢັນວ່າໄລຍະຫ່າງຂອງເຄື່ອງມື laser ເປັນປັດໄຈສໍາຄັນຕໍ່ຜົນສໍາເລັດຂອງການເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງຊ່ວຍເລເຊີ [34]. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າອຸນຫະພູມຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຫຼຸດລົງຍ້ອນວ່າໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຈຸດເລເຊີແລະເຄື່ອງມືຕັດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນແລະໃຊ້ເວລາຫຼາຍກວ່າທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນກາຍເປັນຊິ້ນວຽກ.

ໃນ LAM ຂອງ AISI D2 ເຫຼັກບໍ່ພຽງແຕ່ຂະຫນາດຂອງຜົນບັງຄັບໃຊ້ thrust ແມ່ນຫຼຸດລົງ, ແຕ່ວ່າການປ່ຽນແປງຄວາມກວ້າງຂວາງຂອງຜົນບັງຄັບໃຊ້ຕັດແມ່ນຫຼຸດລົງເຊິ່ງແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການຫຼຸດລົງຫຼາຍຂອງ vibration ເຄື່ອງ. ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກໄລຍະເວລາທີ່ຍາວກວ່າຂອງຮອບການເຮັດຄວາມຮ້ອນແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງຫລອດເລເຊີ [31]. ອຸນຫະພູມ Preheating ໃນເວລາທີ່ LAM ທາດເຫຼັກ graphite ຫນາແຫນ້ນແມ່ນຮັບຜົນກະທົບຫຼາຍທີ່ສຸດໂດຍພະລັງງານ laser ແລະອັດຕາອາຫານ [33]. ມັນໄດ້ພົບວ່າດ້ວຍຄວາມຊ່ອຍເຫລືອຂອງຄວາມຮ້ອນເລເຊີ, ການໃສ່ແຂນແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຮ້າຍກາດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ carbide ໄດ້ຫຼຸດລົງແລະປັບປຸງຊີວິດຂອງເຄື່ອງຈັກໄດ້ 100% ສໍາລັບ LAM ຂອງ D2 ເຫຼັກ [31], ເນື່ອງຈາກການເຮັດໃຫ້ມີການເຮັດວຽກນ້ອຍລົງປະມານ 300 ° C-400˚Cສໍາລັບຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຕັດຂອງ 0.05 ມມແລະມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ BUE ເຊິ່ງປົກປ້ອງແຂນຕັດໃນໄລຍະ LAM. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືໃນເວລາທີ່ເຄື່ອງກຶງທາດເຫຼັກ graphite ຫນາແຫນ້ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍອັດຕາການໃຫ້ອາຫານ. [32] ໃນ LAM ຂອງເຫຼັກກ້າແຂງ, ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫລືອຈະກາຍເປັນຄວາມຫນາແຫນ້ນຫຼາຍແລະຄວາມເລິກຂອງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຈະນ້ອຍລົງເມື່ອທຽບກັບການຕັດທົ່ວໄປ [33]. ບໍ່ເຫມືອນກັບໂລຫະປະສົມ titanium, ຮູບແບບຊິບປ່ຽນແປງຊິບແຂ້ວແບບຟອມແບບຊິບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເມື່ອ LAM ຂອງເຫລໍກ D2 ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມສູງກວ່າ [31]. ການສ້າງເຂັມຂີ້ເຫຍື້ອໃນເຄື່ອງຈັກແມ່ນຫນຶ່ງໃນບັນດາເຫດການຕົ້ນຕໍຂອງການເວົ້າແລະພົບວ່າການເຮັດຄວາມຮ້ອນກ່ອນທີ່ຈະເຮັດວຽກໃນ LAM ເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການສັ່ນສະເທືອນແລະການສົນທະນາ [31,32]. ຕາຕະລາງ 4 summarized ການຄົ້ນຄ້ວາຫລ້າສຸດໃນການຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມໂລຫະ.

ຕາຕະລາງ 4 ສະຫຼຸບຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນຂອງໂລຫະຂອງໂລຫະປະສົມໂລຫະ

  35Composite

  Composites ແມ່ນ inhomogeneous ໃນລັກສະນະປົກກະຕິແລ້ວທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍການກະຈາຍຂອງ particles, ເສັ້ນໄຍແລະ whiskers ໃນ matrix ໄດ້. ການປະສົມປະສານຂອງການແຂງແຮງ reinforce ເຂົ້າ / ເສັ້ນໄຍເສີມຂະຫຍາຍຄຸນສົມບັດເຊັ່ນ: ຫນຽວ, abrasive, ການຕໍ່ຕ້ານການແຜ່ກະຈາຍ, ຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມແຂງ, ແລະຄວາມແຂງ. ສິ່ງທ້າທາຍທີ່ປະກົດຕົວຂອງການປຸງແຕ່ງຂອງຜະລິດຕະພັນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຄື່ອງນຸ່ງອຸປະກອນຫຼາຍເກີນໄປແລະເສຍຫາຍຕໍ່ໄປໃນວຽກງານ. ອຸປະກອນການຫາຍາກແມ່ນຍ້ອນການສູນເສຍເສັ້ນໃຍ, ການຫລອກລວງ, ເສັ້ນໃຍຕັດ, ຄວາມແຕກຕ່າງລະດັບຄວາມສູງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານເທິງ [10].

ການເຮັດຄວາມສະອາດຂອງ Al-matrix ໂດຍພະລັງງານເລເຊີ, ເຊິ່ງກາຍເປັນທີ່ອ່ອນກວ່າແລະພາດສະຕິກ, ເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງທີ່ສໍາຄັນໃນອົງປະກອບຜົນບັງຄັບໃຊ້ເມື່ອທຽບໃສ່ກັບເຄື່ອງກົນຈັກ. ອີງຕາມການວິເຄາະ microscopic, Wang [36] ໄດ້ອະທິບາຍວ່າເມັດທີ່ອ່ອນລົງແມ່ນງ່າຍດາຍຖືກບີບຫນີອອກຈາກຫນ້າດິນທີ່ໃຊ້ໃນຂະນະທີ່ອະລູມິນຽມ Al2O3 ຖືກກົດຈາກຫນ້າດິນທີ່ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ (37%) ຂອງດິນ Al2O3 ໃນຫນ້າດິນ ຊັ້ນເພີ່ມຂຶ້ນການຕໍ່ຕ້ານການສີດພົ່ນຂອງຫນ້າດິນໄດ້. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການສໍາເລັດຮູບດ້ານເຄືອບແລະຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ຍາວກວ່າ. ຄວາມກົດດັນທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ (3 ຄັ້ງກ່ວາການນໍາໃຊ້ແບບດັ້ງເດີມ) ແມ່ນລາຍງານກັບ LAM. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, Barnes et al, ໄດ້ສຶກສາຜົນກະທົບຂອງການເຮັດຄວາມຮ້ອນ (200 - 400 ° C) ຂອງ MMCs Al / SiCp / 18P ແລະພົບເຫັນຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການສ້າງຂຶ້ນຢູ່ແຄມທີ່ມີຄວາມໄວໃນການຕັດ [37]. ແຕ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສິ້ນທີ່ເຮັດວຽກສູງ, ແຖບປະສົມສະແດງຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນກວ່າເຄື່ອງກົນຈັກ.

  ການຄົ້ນຄວ້າເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບ MMC particulates (Al / SiCp / 20) ຖືກນໍາໄປສູ່ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນກັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມໄວໃນການຕັດ (ທັງໃນຄວາມໄວສູງແລະສູງກວ່າ) ແລະຜົນໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຫນ້າດິນ (37%), ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມື (40% ຢູ່ທີ່ 150-200m / min ທຽບກັບ 57% ໃນ 50-100m / min) ແລະຄວາມລຶກຂອງຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມໄວໃນການຕັດຜ່ານການຕັດທອນໂດຍການກໍານົດເງື່ອນໄຂການຂື້ນຂອງຫນ້າດິນເປັນ 2 μm [3]. ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມ workpiece ໃນຄວາມເສຍຫາຍ suburface ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງເປັນເອກະລາດເນື່ອງຈາກ Ft / Fc ຂະຫນາດນ້ອຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, LAM ໃນ Al / Al2O3 / 60f ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ສັງເກດເຫັນກ່ຽວກັບເສັ້ນໄຍດຶງອອກແມ່ນຫຼຸດລົງທີ່ມີອຸນຫະພູມການຂະຫຍາຍອຸປະກອນການເພີ່ມຂຶ້ນ. ອັດຕາການໃຫ້ອາຫານມີຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຫນ້າດິນພ້ອມກັບອຸນຫະພູມການປົດຊັ້ນຂອງອຸນຫະພູມ 300 C [39]. ຕາຕະລາງ 5 summarized ການຄົ້ນຄວ້າຫຼ້າສຸດໃນການຊ່ວຍເຫຼືອ laser ຂອງ composites.

ຕາຕະລາງ 5 ສະຫຼຸບສັງລວມຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນຂອງເລເຊີຂອງ Composites

  3.6 ການຂຸດອຸປະກອນເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ໃນການຫາອຸປະກອນເຄື່ອງທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ

ສິ່ງທ້າທາຍທີ່ມັກເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການໃຊ້ວັດສະດຸດັ່ງກ່າວແມ່ນວ່າເຄື່ອງມືຕັດຄວນຈະທົນຄວາມກົດດັນຂອງກົນຈັກແລະຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງ. ປະເພດຕ່າງໆຂອງເຄື່ອງມືຕັດ, ເຄືອບ, ເຄືອບ carbide ເຄືອບ, CBN, PCD, PCBN ແມ່ນເຮັດວຽກໃນ LAM. PCBN ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບ LAM ຂອງ silicon nitride [25] ແລະ Zirconia [27], carbide insert ສໍາລັບ alumina [29] ແລະ mullite [28]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ຍາວກວ່າແມ່ນໄດ້ສັງເກດເຫັນໃນ PCBN ເມື່ອທຽບໃສ່ກັບ carbide ເມື່ອ LAM ຂອງ Zirconia ຢູ່ໃນເງື່ອນໄຂການທົດສອບ. ກົນໄກການສວມໃສ່ຫຼາຍທີ່ສຸດທີ່ໄດ້ສັງເກດເຫັນກ່ຽວກັບເຄື່ອງຈັກ laser ທີ່ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອຈາກ zirconia ດ້ວຍ PCBN ແມ່ນການຂີ້ເຫຍື້ອ, ການແຜ່ກະຈາຍແລະການຍືດຫມັ້ນ [27]. ແຕ່ວ່າການສີດພົ່ນແລະການແຜ່ກະຈາຍບໍ່ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນ LAM ຂອງ nitride silicon [25,30] ເມື່ອທຽບກັບ zirconia [27] ເນື່ອງຈາກການຫລອດເລືອດຕ່ໍາແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງ zirconia. PCD ພົບວ່າບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ LAM ກ່ຽວກັບເຊລາມິກ. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ດໍາເນີນແລະກວດສອບໃນປະເພດຕ່າງໆຂອງເຄື່ອງຕັດຕັດ Ti-6AL-4V [15] ແລະ Inconel 718 [20], ລາຍງານວ່າເຄືອບ Carbide ເຄືອບ TiAlN ແມ່ນເຄື່ອງມືທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບ LAM ສໍາລັບການປັບປຸງການຂັດຜິວຫນ້າ. ເຄື່ອງປະດັບເຊລາມິກຖືກພິຈາລະນາເປັນເຄື່ອງມືທາງເລືອກສໍາລັບການເຮັດໂລຫະຂອງໂລຫະປະສົມທີ່ໃຊ້ nickel [10, 22] ສໍາລັບຊີວິດຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ສູງຂຶ້ນແລະມັນບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການປະສົມປະສານຂອງທາດທານຊີເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດທາງເຄມີ, ການນໍາໃຊ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງຕ່ໍາ. Carbide inserts SPG 422 by Kennametal K68 [31] either TiN coated or uncoated type inserts are used for cutting of steel hardened and composites. ໃນກໍລະນີຂອງ LAM ຂອງຜະສົມຜະສານ, ການປ້ອນ carbide ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີໃນແງ່ຂອງອັດຕາການໂຍກຍ້າຍວັດສະດຸ, ຄວາມສົມບູນຂອງພື້ນຜິວທີ່ປັບປຸງແລະຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືທີ່ຍາວກວ່າທີ່ມີຄວາມໄວສູງໃນການຕັດ [38, 39].

  4Scope ສໍາລັບ Optimization ຂອງຂະບວນການ LAM

ຂໍ້ດີຂອງ LAM ກ່ຽວກັບເຄື່ອງກົນຈັກຂະຫນາດນ້ອຍດຶງດູດການຄົ້ນຄ້ວາຫຼາຍຢ່າງກ່ຽວກັບການປັບປຸງຄວາມສາມາດດ້ານຄວາມສາມາດແລະການໂຍກຍ້າຍອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດ. ການຄົ້ນຄວ້ານ້ອຍໆໄດ້ຖືກກວດສອບຢ່າງລະບົບເພື່ອເລືອກເອົາມູນຄ່າທີ່ເຫມາະສົມຂອງຕົວກໍານົດການ LAM ເພື່ອໃຫ້ມີຜົນບັງຄັບໃຊ້ການຕັດຂັ້ນຕ່ໍາ, MRR ທີ່ດີແລະຜົນກະທົບຂອງວັດຖຸເຄື່ອງມືຕັດໃນກົນອຸບາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມູນຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຕົວກໍານົດການ LAM ແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບພາລາມິເຕີເລເຊີແລະພາລາມິເຕີເຄື່ອງຈັກ. ມັນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຊອກຫາຕົວກໍານົດການທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງເຄື່ອງຈັກເນື່ອງຈາກຄວາມສັບສົນຂອງພາລາມິເຕີທີ່ມີອິດທິພົນແລະຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງພວກມັນ. ການທົບທວນຄືນນີ້ໄດ້ເນັ້ນຫນັກໃສ່ລັກສະນະຂອງຂະບວນການເຄື່ອງຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີທີ່ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອໂດຍກໍານົດວິທີການຂອງແຕ່ລະພາສາຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງເຄື່ອງຈັກ. ເນື່ອງຈາກຄວາມສັບສົນ, ການອອກແບບແບບຄົງທີ່ຂອງການທົດລອງຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ສືບສວນຜົນກະທົບຂອງຕົວກໍານົດການເລເຊີໃນຜົນຂອງການເຮັດເຄື່ອງຈັກແລະຜົນປະໂຫຍດຂອງການພົວພັນເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄາດເດົາການກໍານົດ parameter LAM ທີ່ດີທີ່ສຸດ. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວການປະຕິບັດງານຂອງຂະບວນການເຄື່ອງຈັກມັກຈະຖືກສະແດງໂດຍກຸ່ມຂອງການຕອບສະຫນອງ. ຖ້າມີການຕອບໂຕ້ຫຼາຍກ່ວາຈະຖືວ່າມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະເລືອກເອົາການຕັ້ງຄ່າທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສາມາດບັນລຸຄວາມຕ້ອງການຄຸນນະພາບທັງຫມົດພ້ອມໆກັນ. ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງຄຸນະພາບຄຸນນະພາບຫນຶ່ງອາດເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍຄຸນນະພາບທີ່ຮ້າຍແຮງຕໍ່ຄຸນລັກສະນະຄຸນນະພາບອື່ນໆທີ່ອາດຈະບໍ່ຍອມຮັບ. ດັ່ງນັ້ນວິທີການເພີ່ມປະສິດທິພາບພ້ອມກັນສາມາດນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການ LAM.

  5Conclusion

  ໃນການສຶກສານີ້, ຄວາມພະຍາຍາມໄດ້ຖືກກວດສອບຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບເຄື່ອງຈັກທີ່ຊ່ວຍເຫຼືອເລເຊີຂອງອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດ. ຜົນໄດ້ຮັບການທົບທວນຄືນໄດ້ຖືກສະຫຼຸບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

  1. ມັນແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນວ່າການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງເລເຊີສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການທົ່ວໄປ.

  2 ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຍັງສືບຕໍ່ການຄົ້ນຄ້ວາຕື່ມອີກໃນຂົງເຂດນີ້ແມ່ນຕ້ອງມີຄວາມເຂົ້າໃຈດີກ່ຽວກັບກົນໄກການໂຍກຍ້າຍດ້ານວັດຖຸແລະການເລືອກເອົາຂະບວນການທີ່ເຫມາະສົມ.

  3. ແບບຈໍາລອງແບບທີ່ຕ້ອງການຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບການພັດທະນາເພື່ອວິເຄາະການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມໃຫ້ເປັນອຸປະກອນ, ຊຶ່ງເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຮງຂອງກົນຈັກ.

  4. ການສຶກສາໄດ້ຖືກລາຍງານພຽງແຕ່ຜົນກະທົບຕໍ່ parametric ຫນຶ່ງໃນການເຮັດເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ທີ່ຍາກທີ່ຈະຕັດວັດຖຸ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ອິດທິພົນຕໍ່ປັດໄຈຕ່າງໆໃນການໄດ້ຮັບການສຶກສາທີ່ເຫມາະສົມໃນເຄື່ອງຈັກຍັງບໍ່ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

  5. ການຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍຂຶ້ນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະຕິບັດໃນການຄັດເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຂະບວນການກໍານົດຂະຫນາດ beam, ພະລັງງານ laser, ຕົວກໍານົດການຕັດເຊັ່ນ: ຄວາມໄວຕັດ, ອັດຕາອາຫານ, ຄວາມເລິກຂອງການຕັດແລະປັດໃຈອື່ນໆເພື່ອບັນລຸຜົນຜະລິດລວມ. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການຄົ້ນຄວ້າໃນປັດຈຸບັນລວມທັງການຄົ້ນຄວ້າຜົນກະທົບຂອງອິດທິພົນຕໍ່ພ້ອມກັນຂອງຂໍ້ກໍານົດຂອງເຄື່ອງຈັກໂດຍວິທີການທົດລອງແລະການທົດລອງ.

6. ຫລາຍທີ່ສຸດຂອງການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຜ່ານມາກ່ຽວກັບ LAM ໄດ້ສຸມໃສ່ການນໍາໃຊ້ເລເຊີຊ່ວຍເຫຼືອ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຂະບວນການເຄື່ອງຈັກອື່ນໆເຊັ່ນການຕັດ, ຂຸດແລະຂັດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນລະບົບການຜະລິດ.