Nghiên cứu công nghệ làm sạch bề mặt chi tiết cơ khí làm bằng vật liệu thép và hợp kim nhôm sử dụng laser sợi quang ở chế độ phát xung ngắn

TRƯƠỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu công nghệ làm bề mặt chi tiết khí làm vật liệu thép hợp kim nhôm sử dụng laser sợi quang chế độ phát xung ngắn Thế Hoài Bắc Bac.TH202137M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ Thuật Cơ Khí Chuyên ngành Cơ khí Chính xác Quang học Giảng viên hươớng dẫn: Tùng TS Vũ Thanh Chữ ký GVHD Cơ khí HÀ NỘI, 11/2022 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Thế Hồi Bắc Đề tài luận văn: Nghiên cứu cơng nghệ làm bề mặt chi tiết khí làm vật liệu thép hợp kim nhôm sử dụng laser sợi quang chế độ phát xung ngắn Chuyên ngành: Cơ khí Chính xác Quang học Mã số SV: 20202137M Tác giả, Ngươời hươớng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 29 tháng 10 năm 2022 với nội dung sau: - Bổ sung nguồn tài liệu trích dẫn - Bổ sung nội dung chươơng 1, chươơng 2, chươơng - Bổ sung lý chọn nghiên cứu thép SKD hợp kim nhôm - Chỉnh sửa lại từ ngữ chuyên môn Ngày Giáo viên hươớng tháng năm Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Đề tài: Nghiên cứu cơng nghệ làm bề mặt chi tiết khí làm vật liệu thép hợp kim nhôm sử dụng laser sợi quang chế độ phát xung ngắn Giáo viên hươớng Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Thành cơng khơng có cá nhân tạo mà gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ nhiều ngươời khác Trong suốt thời gian học tập giảng đươờng đại học em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin gửi đến q thầy Trươờng Cơ khí – Trươờng Đại Học Bách khoa Hà Nội nhiệt tình việc truyền đạt vốn kiến thức quý báu nhươ giúp đỡ em nhiều thời gian học tập trươờng Em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Thanh Tùng tận tâm, bảo chúng em qua buổi học lớp nhươ buổi nói chuyện, thảo luận lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Mặc dù khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đươợc ý kiến đóng góp q báu q thầy bạn học lớp giúp luận văn thạc sĩ hồn thiện Lời sau cùng, em xin kính chúc q thầy sức khỏe, niềm tin, vững bươớc dìu dắt chúng em trươởng Trân trọng! Tóm tắt nội dung luận văn Công nghệ làm laser đươợc giới thiệu lần vào năm 1970 cho mục đích bảo tồn di sản văn hóa vật thể Kể từ tới cơng nghệ liên tục đươợc nghiên cứu, phát triển ứng dụng rộng rãi Công nghệ không làm oxit kim loại, oxit phi kim, bề mặt đá, bề mặt kính, mà làm sơn bề mặt Do ứng dụng ươu điểm vươợt trội công nghệ làm bề mặt sử dụng laser, công nghệ ngày đươợc ứng dụng phổ biến nhiều lĩnh vực bao gồm công nghiệp khuân mẫu, chế tạo vẻ ô tô, tàu thủy, xe máy, chi tiết quang, vi lĩnh vực phục hồi bực tươợng hay cơng trình điêu khắc bị oxi hóa tuổi đời cao.Laser công nghệ hiệu đươợc sử dụng rộng rãi sản xuất, đặc biệt lĩnh vực gia cơng xác cơng nghiệp 4.0.Các nguồn laser cơng suất cao có khả làm việc chế độ phát xung linh hoạt, từ 50 đến triệu xung giây, độ rộng xung 10nm – 300nm cho hép tạo lươợng tức thời lớn thời gian siêu ngắn Đặc trương cho phép loại bỏ lớp bề mặt mỏng cấp độ micromet đến nanomet, biến dạng nhiệt lớp vật liệu tùy chỉnh độ sâu bề mặt bị loại bỏ cách thay đổi tần số, độ rộng xung công suất nguồn phát Trong phươơng pháp làm truyền thống nhươ phun cát, phun bi, tia nươớc áp suất cao, phươơng pháp hóa học,… thươờng gây hươ hại, biến dạng bề mặt.Laser hoạt động chế đo phát xung với bươớc sóng vùng hồng ngoại gần (110nm 1750 nm) đươợc sử dụng nhiều để làm lớp gỉ oxit kim loại Các nghiên cứu gần phát triển nguồn laser có bươớc sóng vùng cực tím để làm hợp kim thép, hợp kim nhôm Lớp oxit hợp kim thươờng bền, khó làm phươơng pháp truyền thống nhươ phun bi, phun cát Chùm tia laser hội tụ phần diện tích nhỏ, cơng suất đỉnh điều chỉnh linh hoạt phù hợp lằm chi tiết phức tạp nhươ khuôn đúc, động tơ Mặt khác, laser có tốc độ làm cao nhờ lươợng tức thời lớn, phù hợp làm chi tiết có kích thươớc lớn nhươ cầu thép hay cánh máy bay Đặc biệt hơn, sử dụng công nghệ làm laser điều khiển chiều sâu lớp bề mặt bị loại bỏ từ cấp độ nhỏ micromet đến milimet Đặc tính kỹ thuật quý báu khiến cho cơng nghệ laser đươợc sử dụng làm bề mặt cho chi tiết có giá trị kinh tế cao nhươ tuốc bin gió, tuốc bin thủy điện, cánh quạt động máy bay Nghiên cứu phân tích ảnh hươởng thơng số cơng nghệ nguồn laser sợi quang (cơng suất trung bình, độ rộng xung, chu kỳ phát xung, vận tốc quét) đến chiều sâu lớp oxit bị loại bỏ chất lươợng bề mặt thép hợp kim nhôm.Xây dựng thực nghiệm kiểm chứng ảnh hươởng thông số công nghệ nguồn laser sợi quang đến chiều sâu lớp oxit bị loại bỏ chất lươợng bề mặt thép hợp kim nhôm Luận văn bao gồm chươơng với tổng số 57 trang đươợc thực Bộ mơn Cơ khí Chính xác & Quang học, Trươờng Cơ khí, Trươờng Đại học Bách khoa Hà Nội dươới hươớng dẫn PGS TS Vũ Thanh Tùng Vì thời gian kiến thức có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong đươợc đóng góp thầy cô Em xin chân thành cảm ơn hươớng dẫn nhiệt tình PGS suốt trình học tập hồn thành Luận văn tốt nghiệp! HỌC VIÊN Ký ghi rõ họ tên