Streszczenie: W pracy przedstawiono bezdotykowe gięcie metalowych płyt wiązką laserową o przekroju kołowym. Wiązka jest modelowana jako źródło ciepła o skończonych rozmiarach, poruszające się po powierzchni płyty. Do wyznaczania pola temperatury w materiale stosowano aproksymacje Ashby'ego i Easterlinga. Uwzględniono ciągły rozkład temperatury w strefie ograniczonej izotermą krytyczną. Do analizy procesu gięcia wprowadzono współczynnik sztywności utwierdzenia, wyrażający stopień zamocowania podgrzewanej strefy. Określono warunek na wartość progową mocy lasera, powyżej której występuje efekt gięcia. Otrzymane rozwiązanie na kąt gięcia jest funkcją czterech parametrów bezwymiarowych, które można przyjąć za liczby podobieństwa procesu gięcia laserowego. Model ten pozwala na wyznaczenie optymalnej liczny Fouriera, ze względu na maksimum kąta gięcia. Przeprowadzone badania eksperymentalne z użyciem lasera CO2 potwierdziły wyniki teoretyczne..
Abstract: Studies of touchless bending of metal plates by use of circular laser beam are presented. Laser beam is modelled as a heat source of finite dimensions moving over the plate surface. The analytical approximation of Ashby and Easterling of the temperature field for the case of fast moving heat source is adopted. Continuous temperature distribution in the material yield zone is considered. A restraint rigidity coefficient is introduced into the analysis of thermal bending as a characteristic of the heated zone constraint degree in the material. Threshold beam power is determined analytically above which permanent deformation occurs. The bend angle solution is a function of processing and material parameters expressed by four dimesionless parameters, which can be treated as similarity numbers. Developed model allows finding out the optimal Fourier number for the process with respect to the maximum value of the bend angle. Experimental investigations carried out on a 6 kW CO2 laser confirm theoretical results.
YADDA/CEON