Investigación de la Integridad de la Superficie del Agujero Cónico en el Pulido Láser del Acero Inoxidable 440C
Autores: Zhang, Chuanqi; Cai, Yukui; Zhang, Haotian; Li, Jiahang; Song, Qinghua; Wang, Bing; Liu, Zhanqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Proceso de mecanizado
Acero inoxidable 440c
Fresado de extremo esférico
Pulido láser pulsado en nanosegundos
Rugosidad superficial
Integridad dimensional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
En el proceso de mecanizado del acero inoxidable 440C utilizando fresado con punta de bola, la generación de trazas mecanizadas es un resultado inevitable. Los métodos de pulido tradicionales, cuando se aplican a las superficies de fresado de pequeños agujeros cónicos, presentan limitaciones significativas. Sin embargo, la aplicación de pulido láser pulsado en nanosegundos, manteniendo la integridad dimensional, ha demostrado ser efectiva para mitigar estos problemas. Los parámetros para el láser y la estrategia de escaneo se determinaron empíricamente a través de experimentos planos. Los resultados mostraron una reducción en la rugosidad superficial a un valor mínimo, representando una disminución de aproximadamente el 41.7%. Se llevaron a cabo experimentos de validación adicionales en la superficie fresada con bola de pequeños agujeros cónicos. La tasa de reducción de rugosidad en estos experimentos superó a la del pulido de superficies planas con una mejora de aproximadamente el 73.6%. Se confirmó la aplicabilidad de la estrategia de escaneo, y la morfología de la superficie posterior al pulido se encontró en gran medida en línea con la predicción. Se observó que la capa de remeltido y la zona afectada por el calor resultantes del pulido láser en nanosegundos estaban por debajo de 5 m, preservando significativamente la integridad dimensional de la superficie interna del agujero cónico. Además, se encontró que el pulido láser en nanosegundos mejora sustancialmente la dureza superficial del material, con un aumento que oscila entre el 100% y el 180%. Este estudio subraya la eficacia del pulido láser en nanosegundos para mejorar la superficie interna de pequeños agujeros cónicos, mejorando así las propiedades superficiales. En consecuencia, este método presenta una solución confiable para la eliminación de trazas mecanizadas de superficies internas complejas.
Descripción
En el proceso de mecanizado del acero inoxidable 440C utilizando fresado con punta de bola, la generación de trazas mecanizadas es un resultado inevitable. Los métodos de pulido tradicionales, cuando se aplican a las superficies de fresado de pequeños agujeros cónicos, presentan limitaciones significativas. Sin embargo, la aplicación de pulido láser pulsado en nanosegundos, manteniendo la integridad dimensional, ha demostrado ser efectiva para mitigar estos problemas. Los parámetros para el láser y la estrategia de escaneo se determinaron empíricamente a través de experimentos planos. Los resultados mostraron una reducción en la rugosidad superficial a un valor mínimo, representando una disminución de aproximadamente el 41.7%. Se llevaron a cabo experimentos de validación adicionales en la superficie fresada con bola de pequeños agujeros cónicos. La tasa de reducción de rugosidad en estos experimentos superó a la del pulido de superficies planas con una mejora de aproximadamente el 73.6%. Se confirmó la aplicabilidad de la estrategia de escaneo, y la morfología de la superficie posterior al pulido se encontró en gran medida en línea con la predicción. Se observó que la capa de remeltido y la zona afectada por el calor resultantes del pulido láser en nanosegundos estaban por debajo de 5 m, preservando significativamente la integridad dimensional de la superficie interna del agujero cónico. Además, se encontró que el pulido láser en nanosegundos mejora sustancialmente la dureza superficial del material, con un aumento que oscila entre el 100% y el 180%. Este estudio subraya la eficacia del pulido láser en nanosegundos para mejorar la superficie interna de pequeños agujeros cónicos, mejorando así las propiedades superficiales. En consecuencia, este método presenta una solución confiable para la eliminación de trazas mecanizadas de superficies internas complejas.