Metallien laserporaus
Härmä, Jarno (2004)
Diplomityö
Härmä, Jarno
2004
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20043302
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20043302
Tiivistelmä
Lasertarkkuusporauksella on tämän hetken teollisuudessa useita sovelluksia, kuten
esimerkiksi mustesuihkukirjoittimet, dieselmoottoreiden polttoainesuuttimet,
lääketieteen instrumentit, turbiinien lapojen jäähdytysreiät ja stensiilit. Tässä työssä
on tutkittu laserporauksen mahdollisuuksia 99,9 % kupariin sekä EN 1.4301
ruostumattomaan teräkseen (vastaava AISI 304). Ainepaksuuksia oli käytettävissä
kolmea: 0,1 mm, 0,5 mm ja 1,0 mm. Vertailun vuoksi valittiin tutkimukseen mukaan
ainepaksuudeltaan 1,0 mm EN 1.4432 haponkestävää terästä (vastaava AISI 316L).
Tutkimuksessa käytettiin kolmea eritehoista 1,064 µm aallonpituuden Nd:YAG –
laseria ja yhtä CO2 – laseria. Poratut reiät kuvattiin elektronimikroskoopilla ja
jokaisesta reiästä mitattiin halkaisija, ympyrämäisyys ja kartiokkuus. Lisäksi reiän
laatua arvioitaessa tarkasteltiin purseen määrää reikien ympärillä. Tutkimus osoitti,
että eri materiaaleihin voidaan porata, laserin säteen laadusta ja aallonpituudesta
riippuen, hyvin erikokoisia reikiä. Kartiokkuuteen havaittiin voitavan vaikuttaa
polttopisteen paikkaa siirtämällä.
esimerkiksi mustesuihkukirjoittimet, dieselmoottoreiden polttoainesuuttimet,
lääketieteen instrumentit, turbiinien lapojen jäähdytysreiät ja stensiilit. Tässä työssä
on tutkittu laserporauksen mahdollisuuksia 99,9 % kupariin sekä EN 1.4301
ruostumattomaan teräkseen (vastaava AISI 304). Ainepaksuuksia oli käytettävissä
kolmea: 0,1 mm, 0,5 mm ja 1,0 mm. Vertailun vuoksi valittiin tutkimukseen mukaan
ainepaksuudeltaan 1,0 mm EN 1.4432 haponkestävää terästä (vastaava AISI 316L).
Tutkimuksessa käytettiin kolmea eritehoista 1,064 µm aallonpituuden Nd:YAG –
laseria ja yhtä CO2 – laseria. Poratut reiät kuvattiin elektronimikroskoopilla ja
jokaisesta reiästä mitattiin halkaisija, ympyrämäisyys ja kartiokkuus. Lisäksi reiän
laatua arvioitaessa tarkasteltiin purseen määrää reikien ympärillä. Tutkimus osoitti,
että eri materiaaleihin voidaan porata, laserin säteen laadusta ja aallonpituudesta
riippuen, hyvin erikokoisia reikiä. Kartiokkuuteen havaittiin voitavan vaikuttaa
polttopisteen paikkaa siirtämällä.