Способ разделения материалов Советский патент 1990 года по МПК B23D31/00 

(21)4310936/25-27

(22)28.09.87

(46) 23.07.90. Бюл. № 27

(72) Ю. В Наседкин, Ю. В. Максимов,

В. И. Петренко и Т. Н. Стрельцова

(53)621.961 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 642115, кл. В 23 К 28/00, 1976.

(54)СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

(57)Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано в промышленности для разделения тонколистовых материалов на отдельные части при изготовлении различных элементов микроэлектроники, полуфабрикатов и из2

делий из неметаллических материалов в ави ационной промышленности и других областях народного хозяйства. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности обработки неметаллических материалов и повышение качества получаемых изделий Нагрев зоны контакта режущего инструмента с разрезаемым материалом (РМ) осуществляют импульсно пучком лазерного излучения, направленным под углом 5-45° к поверхности РМ, до температуры, не превышающей температуру плавления РМ и материала инструмента, а величин давления на режущий инструмент выбирают равным 0,6 0,9 предела прочности РМ 1 таб.т

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано в промышленности для разделения тонколистовых материалов на отдельные части при изготовлении различных элементов микроэлектроники, полуфабрикатов и изделий из неметаллических материалов в авиационной промышленности и других областях народного хозяйства. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности обработки неметаллических материалов и повышение качества получаемых изделий. Нагрев зоны контакта режущего инструмента с разрезаемым материалом (РМ) осуществляют импульсно пучком лазерного излучения, направленным под углом 5 - 45° к поверхности РМ, до температуры, не превышающей температуру плавления РМ и материала инструмента, а величину давления на режущий инструмент выбирают равным 0,6 - 0,9 предела прочности РМ. 1 табл.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано в промышленности для разделения тонколистовых материалов на отдельные части при изготовлении различных элементов микроэлектроники, полуфабрикатов и изделий из неметаллических материалов в авиационной промышленности и других областях народного хозяйства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности обработки неметаллических материалов и повышение качества получаемых изделий.

Способ разделения материалов осуществляется следующим образом.

Нож подводят к разрезаемому материалу. Затем осуществляют нагрев зоны контакта ножа с материалом импульсно пучком лазерного излучения, направленным под углом 5-45° к поверхности разрезаемого материала. Температура нагрева зоны контакта не превышает температуру плавления разрезаемого материала и материала ножа. Одновременно с нагревом прикладывают дав(/

ление на режущий инструмент, в ре л ли тате чего отделяется отрезаемая заготовка Пример. Проводят резку тонколистовых материалов - неметаллического материала толщиной 0,35 мм на основе синтетических высокомолекулярных волокон СВМ н мечал- лической фольги (алюминиевой) ю.ацинпй 1,0 мм. Резка проводится ножом из инп-pv ментальной стали, а нагрев осуш-Ч твляс юя импульсным та №риы изл чением н1 излучение твердотельного ла -и.-р н iu 2 мощностью 125 Вт электромеханическим модулятором от измерителя энергии ИМО-2М Длительность импульсов подбирается экспериментально таким образом, чтобы происходило разделение материала для каждой величины давления на нож. Контроль за качеством резки осуществляется с помощью микроскопа МБС-9 Величина давления на нож - 0,6. 0,75 и 0,9 от предела прочности разрезаемого материала. Пучок излучения в зону реза полают под углами 5,25 и 45°.

Результаты сведены в таблицу Уменьшение угла ниже 5° нецелесообразно, так как при этом требуется размеел

-ч4

СО О5 О СЛ

щение лазера и обрабатываемого материала на значительном расстоянии.

При изменении силы вдавливания режущего инструмента более 0,9 от предела прочности разрезаемого волокнистого материала может произойти выдавливание из структуры наполнителя в виде нитей (стеклоуг- ленитей). Это приводит к снижению прочности самого материала на границе зоны резания, ,- , . I

ВДа в ливание инструмента с силой менее 0,6 неэффективно, так как при значительных скоростях резания может иметь место неперерезание некоторых волокон на всем пути резания. А при их ручном разделении может привести к расслоению слоистого и в особенности однонаправленного материалов.

Предлагаемый способ позволяет производить резку различных материалов как металлических, так неметаллических на отдельные элементы без нагревания всего образца. Качество реза достигается благодаря кратковременному, локальному нагреву материала, не приводящему к плавлению (раз0

0

ложению и испарению материала или его составляющих).

Формула изобретения

Способ разделения материалов, преимущественно тонколистовых, включающий контактирование режущего инструмента с разрезаемым материалом, нагрев зоны контакта до температуры, не превышающей температуру плавления разрезаемого материала и материала инструмента, и одновременное приложение давления на режущий инструмент, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения возможности обработки неметаллических материалов и повышения качества получаемых изделий, нагрев зоны контакта осуществляют им- пульсно пучком лазерного излучения, направленным под углом 5...45° к поверхности разрезаемого материала, а величину давления на режущий инструмент выбирают равным 0,6...0,9 предела прочности разрезаемого материала.