eng
Выпуск #1/2023
К. А. Егорова, К. А. Розанов, А. И. Киян, Д. А. Синев
Управление твердостью поверхностного слоя титановых образцов за счет аддитивной лазерной обработки
Управление твердостью поверхностного слоя титановых образцов за счет аддитивной лазерной обработки
Просмотры: 859
DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.16.24
Представлены результаты экспериментальных исследований по подбору оптимальных параметров лазерного излучения для повышения твердости и износостойкости модельного титанового образца. Работа проведена с целью поиска возможностей управления механическими и функциональными параметрами титана методом аддитивной лазерной микрообработки поверхности под вспомогательным слоем графита при воздействии лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Результаты испытаний демонстрируют повышение твердости поверхностного слоя обработанного титана в 9,3 раз и снижение скорости абразивного изнашивания по сравнению с исходным образцом примерно в 2 раза.
Представлены результаты экспериментальных исследований по подбору оптимальных параметров лазерного излучения для повышения твердости и износостойкости модельного титанового образца. Работа проведена с целью поиска возможностей управления механическими и функциональными параметрами титана методом аддитивной лазерной микрообработки поверхности под вспомогательным слоем графита при воздействии лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Результаты испытаний демонстрируют повышение твердости поверхностного слоя обработанного титана в 9,3 раз и снижение скорости абразивного изнашивания по сравнению с исходным образцом примерно в 2 раза.
Теги: hardness increase laser micro-structuring of titanium laser thermochemistry wear resistance enhancement лазерная термохимия лазерное микроструктурирование титана повышение твердости увеличение износостойкости
Управление твердостью поверхностного слоя титановых образцов за счет аддитивной лазерной обработки
К.А Егорова1, К.А Розанов1, А. И. Киян2, Д. А. Синев1
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
INSCIENCE, Санкт-Петербург, Россия
Представлены результаты экспериментальных исследований по подбору оптимальных параметров лазерного излучения для повышения твердости и износостойкости модельного титанового образца. Работа проведена с целью поиска возможностей управления механическими и функциональными параметрами титана методом аддитивной лазерной микрообработки поверхности под вспомогательным слоем графита при воздействии лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Результаты испытаний демонстрируют повышение твердости поверхностного слоя обработанного титана в 9,3 раз и снижение скорости абразивного изнашивания по сравнению с исходным образцом примерно в 2 раза.
Ключевые слова: повышение твердости, увеличение износостойкости, лазерная термохимия, лазерное микроструктурирование титана
Статья получена: 24.10.2022
Статья принята: 19.12.2022
ВВЕДЕНИЕ
Непрерывное повышение производительности и эффективности существующих методик, а также модернизация и продление срока службы используемых устройств представляют собой существенный вызов для инновационной экономики. Примером может служить поиск новых методов повышения износостойкости узлов и деталей, подвергающихся фрикционному износу, включая режущие кромки гильотинных ножей, ножниц, фрез и пр. Поскольку устойчивость к износу напрямую связана с параметром твердости детали, научная проблема заключается в необходимости экспериментального поиска методов и подходов к повышению твердости поверхностных слоев функциональных сплавов.
Известно, что традиционные методы закалки (повышения твердости материалов при изотермическом нагреве) требуют проведения последующей процедуры отжига для уменьшения остаточных напряжений на поверхности металла [1, 2]. Частично эти недостатки могут быть компенсированы использованием методов поверхностной локальной лазерной закалки и термоупрочнения [3–5]. С другой стороны, методики повышения твердости на основе лазерного и нелазерного напыления высокотвердых материалов (карбидных, алмазоподобных и других покрытий) позволяют достигать нужных результатов, но при этом ограничены фактом небольшой растворимости графита в металле и требуют большего количества манипуляций [6, 7]. Компенсировать недостатки указаных технологий можно с помощью аддитивных лазерных методов, позволяющих сформировать поверхностную структуру с нужными геометрическими и физико-химическими свойствами за счет комбинирования параметров и схем лазерной обработки и вспомогательных материалов [8–10]. В настоящей работе представлены результаты экспериментального исследования возможностей, которые предоставляет методика лазерного формирования поверхностных слоев с повышенными значениями твердости и износостойкости, за счет обработки металлической детали под слоем графитного порошка в сжатых условиях.
Материалы исследования и оборудование
В качестве модельного материала для исследования был выбран технический титан марки ВТ1-0, широко применяемый как функциональный металл благодаря высокой прочности, гипоаллергенности и биологической совместимости, а также высокой изученности механизмов термического и термохимического лазерного воздействия в воздушной среде [11, 12]. В работе использованы пластины толщиной порядка 1 мм; структурирование более тонких деталей по предлагаемой методике также возможно, однако для сохранения геометрии детали малой толщины необходимо использовать дополнительные конструкторско-прижимные приспособления во избежание возникновения термомеханических деформаций.
Перед проведением лазерной обработки детали были подвергнуты обработке шлифовальной бумагой различной зернистости (600–2 500Р). Финишная полировка была произведена войлочными дисками с использованием корундовой пасты Luxor с различными размерами структурных элементов (от 0,5 мкм до 0,1 мкм) и мини-дрели Dremel 300. Все образцы были очищены в ультразвуковой ванне с дистиллированной водой в течение 20 минут для удаления частиц полировочной пасты.
Структурирование образцов было проведено с использованием коммерчески доступной лазерной технологической установки на базе импульсного иттербиевого волоконного лазера (Минимаркер‑2 производства ООО «Лазерный центр»), мощностью до 20 Вт и длиной волны излучения 1 070 нм. Лазерное излучение было сфокусировано на поверхности титанового образца в пятно диаметром порядка 50 мкм, облучение проводилось на воздухе.
Изучение морфологии полученных структур проводилось с помощью оптического микроскопа Carl Zeiss Axio Imager A1.m. Испытание на твердость проводилось с помощью твердомера ПМТ‑3 методом Виккерса под действием статической нагрузки. В данном методе индентор – четырехгранная пирамида с квадратным основанием и имеет угол между гранями при вершине, равный 136°.
Исследование механической устойчивости было выполнено с применением испытательного стенда для проведения исследований на фрикционный износ и роликовым контртелом. Для приближения условий испытаний к эксплуатационным был подобран класс материала контртела, соответствующим материалам будущего рабочего взаимодействия (алюминий), дополнительно были проведены исследования на абразивный износ с применением контртела из полиметилакрилата с алмазным порошком, диаметр частиц алмазного порошка составлял 0,3 мкм.
На предварительном этапе подготовки полированного образца производится формирование лазерно-индуцированных оксидных слоев, а основная стадия обработки – лазерная обработка титановых образцов под слоем графитового порошка, находящемся в сжатых условиях под вспомогательным предметным стеклом. Схема эксперимента приведена на рис. 1а. Для предотвращения разлета графитного слоя было использовано предметное стекло, толщиной порядка 1,12 мм (ГОСТ 9284‑75). Механизм повышения твердости поверхностного слоя основан на конверсии лазерного излучения за счет высокого поглощения его графитом, и формировании сжатой микроплазмы [13], приводящей к реструктурированию поверхностного слоя титана. После проведения обработки с поверхности удаляется предметное стекло и незадействованный графитовый порошок, для полного удаления порошкообразных графитовых частиц образец помещается в ультразвуковую ванну на 20 минут, далее образец высушивается на воздухе.
Твердость структур, записанных на оксидном слое, предварительно сформированном со скоростью сканирования V = 100 мм/c, достигает значений 500–700 HV (рис. 1 b, c). Параметры записи соответствовали формированию двухслойной структуры, состоящей из внутренней пленки TiO2 толщиной порядка 20 ± 3 нм и внешней пленки Ti3O5 порядка 40 ± 5 нм [11]. При этом предварительный этап подготовки образца позволяет эффективно адаптировать методику под конкретные задачи путем варьирования итоговых значений твердости при наличии одного набора материалов, просто за счет выбора толщины начального оксидного слоя.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ТВЕРДОСТЬ ПОВЕРХНОСТОГО СЛОЯ ТИТАНОВЫХ ОБРАЗЦОВ
Выявленные рабочие режимы структурирования титанового образца под слоем графитного порошка и массив измеренных значений твердости обработанных зон представлены в виде сравнительных диаграмм (рис. 2). В результате обработки продемонстрировано повышение твердости по Виккерсу до 9,3 раз (2 330 HV) по сравнению со значением, характерным для исходного поверхностного слоя титановой пластины (244 HV). Проведения одного-двух экспонирований достаточно для производительного формирования структур с высокой твердостью, поскольку увеличение числа экспонирований не приводило к наблюдаемому улучшению характеристик образца.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПОВЕРХНОСТОГО СЛОЯ ТИТАНОВЫХ ОБРАЗЦОВ
В качестве материала контртела для проведения испытаний был выбран алюминий как один из основных материалов, использующихся в промышленности, в частности, при изготовлении полуфабрикатов (например: листов, плит, профилей, прутков, штамповок), которые в дальнейшем подвергаются нарезке и обработке. При изучении структур с помощью оптического микроскопа было выявлено, что произошло заполнение канавок, сформированных лазерным излучением, продуктами износа контртела без истирания самой структуры образца. Данный результат говорит о высокой механической устойчивости и эффективной работе структурированных элементов, при фрикционном взаимодействии с деталями, произведенными из алюминиевого сплава.
Дополнительные исследования на абразивный износ были проведены с применением контртела, состоящего из полиметилакрилата с алмазным порошком. Результаты проведенной контактной профилометрии (рис. 3) показывают, что между зоной исходной структуры и зоной, на которую приходит центр боковой грани роликового контртела, имеется разница по высоте максимальных пиков структур, равная 5 мкм. Данный результат говорит о незначительном стирании структуры при взаимодействии с контртелом. На структуре также имеются остаточные материалы контртела, вероятно, при большем времени взаимодействии произошло бы заполнение канавок структуры материалом контртела.
Измеренная скорость изнашивания исходного поверхностного слоя титанового образца составляет порядка 4,8·10–4 м/ч, а скорость изнашивания обработанной поверхности – порядка 3,0·10–4 м/ч. Таким образом показано, что параметр износа может быть снижен как минимум в 1,6 раз за счет предлагаемой методики обработки, а обработанная структура относится к 4 классу износостойкости [14] при абразивном воздействии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате экспериментальных исследований было изучено влияние режимов лазерного излучения на морфологические и функциональные свойства поверхностного слоя титанового сплава ВТ1-0 путем модификации под слоями вспомогательных веществ с использованием коммерчески доступной технологической лазерной установи на базе импульсного волоконного лазера.
Апробирована методика повышения эффективности аддитивной обработки с применением вспомогательного покровного стекла, удерживающего графитовый порошок в зоне лазерного воздействия. Удалось достигнуть повышение твердости поверхностного слоя титанового образца примерно в 10 раз (2330 HV) по сравнению со значением твердости исходного титана (244 HV). При аддитивной обработке с применением лазерного излучения под слоем графита с разными режимами было выявлено, что наиболее перспективные режимы обработки, подходящие для функциональных применений, находятся при 1–2 последовательных экспонированиях с мощностью 7–8 Вт (для импульсов длительностью 100 нс) и 15–17 Вт (для импульсов длительностью 200 нс), с частотами следования импульсов 60–80 кГц.
Дополнительно при данных режимах определена возможность снижения скорости абразивного изнашивания поверхностного слоя титанового образца по сравнению с исходной не менее, чем в 2 раза, за счет проведения лазерного структурирования под слоем графита.
Полученные в настоящем проекте результаты имеют перспективы для широкого применения в металлообрабатывающей промышленности в виде разработки технологии аддитивной лазерной обработки плоских режущих инструментов для увеличения эксплуатационного ресурса станочного оборудования. Дополнительно результаты могут быть легко масштабированы для аналогичной обработки объемных инструментов (фрезы, токарные резцы, сверла) посредством смены развертки лазерного воздействия с плоскопольной на цилиндрическую.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают благодарности: группе проф. Ю. Р. Колобова (Институт проблем химической физики РАН), ООО «Лазерный центр» за помощь в исследовании экспериментальных образцов, в том числе за разработку и предоставление оборудования, а также за ценные обсуждения.
Работы выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Постановления Правительства № 218 от 09.04.2010 г. (соглашение № 075-11-2021-045 от 24.06.2021, название проекта «Создание высокотехнологичного производства оборудования и технологий для лазерной функционализации поверхности изделий медицинского назначения), и финансовой поддержке научной подготовки бакалавров, магистрантов и аспирантов в рамках выполнения научно-исследовательских работ на базе Физико-технического мегафакультета Университета ИТМО (конкурс НИР МиА)
Вклад авторов
Егорова К. А. – организация работы, проведение эксперимента, обработка результатов, обсуждения, редактирование текста, предложения и замечания; Розанов К. А – проведение эксперимента, обсуждения, составление первого черновика статьи; Киян А. И – идея, дизайн эксперимента, обсуждения, предложения и замечания; Синев Д. А – идея, дизайн эксперимента, организация работы, обсуждения, редактирование текста, предложения и замечания.
Конфликт интересов
Авторы подтверждают отсутствие конфликта интересов. Все авторы ознакомлены и согласны с рукописью.
Авторы
Егорова Ксения Андреевна, аспирант, инженер-исследователь, Институт лазерных технологий, Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия.
ORCID 0000-0002-4228-0392
Розанов Константин Александрович, студент, Институт лазерных технологий, Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия.
Киян Антон Игоревич, инженер, INSCIENCE, г. Санкт-Петербург, Россия.
Синев Дмитрий Андреевич, к. т. н., научный сотрудник, Институт лазерных технологий, Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия.
ORCID 0000-0002-6274-1491
К.А Егорова1, К.А Розанов1, А. И. Киян2, Д. А. Синев1
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
INSCIENCE, Санкт-Петербург, Россия
Представлены результаты экспериментальных исследований по подбору оптимальных параметров лазерного излучения для повышения твердости и износостойкости модельного титанового образца. Работа проведена с целью поиска возможностей управления механическими и функциональными параметрами титана методом аддитивной лазерной микрообработки поверхности под вспомогательным слоем графита при воздействии лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Результаты испытаний демонстрируют повышение твердости поверхностного слоя обработанного титана в 9,3 раз и снижение скорости абразивного изнашивания по сравнению с исходным образцом примерно в 2 раза.
Ключевые слова: повышение твердости, увеличение износостойкости, лазерная термохимия, лазерное микроструктурирование титана
Статья получена: 24.10.2022
Статья принята: 19.12.2022
ВВЕДЕНИЕ
Непрерывное повышение производительности и эффективности существующих методик, а также модернизация и продление срока службы используемых устройств представляют собой существенный вызов для инновационной экономики. Примером может служить поиск новых методов повышения износостойкости узлов и деталей, подвергающихся фрикционному износу, включая режущие кромки гильотинных ножей, ножниц, фрез и пр. Поскольку устойчивость к износу напрямую связана с параметром твердости детали, научная проблема заключается в необходимости экспериментального поиска методов и подходов к повышению твердости поверхностных слоев функциональных сплавов.
Известно, что традиционные методы закалки (повышения твердости материалов при изотермическом нагреве) требуют проведения последующей процедуры отжига для уменьшения остаточных напряжений на поверхности металла [1, 2]. Частично эти недостатки могут быть компенсированы использованием методов поверхностной локальной лазерной закалки и термоупрочнения [3–5]. С другой стороны, методики повышения твердости на основе лазерного и нелазерного напыления высокотвердых материалов (карбидных, алмазоподобных и других покрытий) позволяют достигать нужных результатов, но при этом ограничены фактом небольшой растворимости графита в металле и требуют большего количества манипуляций [6, 7]. Компенсировать недостатки указаных технологий можно с помощью аддитивных лазерных методов, позволяющих сформировать поверхностную структуру с нужными геометрическими и физико-химическими свойствами за счет комбинирования параметров и схем лазерной обработки и вспомогательных материалов [8–10]. В настоящей работе представлены результаты экспериментального исследования возможностей, которые предоставляет методика лазерного формирования поверхностных слоев с повышенными значениями твердости и износостойкости, за счет обработки металлической детали под слоем графитного порошка в сжатых условиях.
Материалы исследования и оборудование
В качестве модельного материала для исследования был выбран технический титан марки ВТ1-0, широко применяемый как функциональный металл благодаря высокой прочности, гипоаллергенности и биологической совместимости, а также высокой изученности механизмов термического и термохимического лазерного воздействия в воздушной среде [11, 12]. В работе использованы пластины толщиной порядка 1 мм; структурирование более тонких деталей по предлагаемой методике также возможно, однако для сохранения геометрии детали малой толщины необходимо использовать дополнительные конструкторско-прижимные приспособления во избежание возникновения термомеханических деформаций.
Перед проведением лазерной обработки детали были подвергнуты обработке шлифовальной бумагой различной зернистости (600–2 500Р). Финишная полировка была произведена войлочными дисками с использованием корундовой пасты Luxor с различными размерами структурных элементов (от 0,5 мкм до 0,1 мкм) и мини-дрели Dremel 300. Все образцы были очищены в ультразвуковой ванне с дистиллированной водой в течение 20 минут для удаления частиц полировочной пасты.
Структурирование образцов было проведено с использованием коммерчески доступной лазерной технологической установки на базе импульсного иттербиевого волоконного лазера (Минимаркер‑2 производства ООО «Лазерный центр»), мощностью до 20 Вт и длиной волны излучения 1 070 нм. Лазерное излучение было сфокусировано на поверхности титанового образца в пятно диаметром порядка 50 мкм, облучение проводилось на воздухе.
Изучение морфологии полученных структур проводилось с помощью оптического микроскопа Carl Zeiss Axio Imager A1.m. Испытание на твердость проводилось с помощью твердомера ПМТ‑3 методом Виккерса под действием статической нагрузки. В данном методе индентор – четырехгранная пирамида с квадратным основанием и имеет угол между гранями при вершине, равный 136°.
Исследование механической устойчивости было выполнено с применением испытательного стенда для проведения исследований на фрикционный износ и роликовым контртелом. Для приближения условий испытаний к эксплуатационным был подобран класс материала контртела, соответствующим материалам будущего рабочего взаимодействия (алюминий), дополнительно были проведены исследования на абразивный износ с применением контртела из полиметилакрилата с алмазным порошком, диаметр частиц алмазного порошка составлял 0,3 мкм.
На предварительном этапе подготовки полированного образца производится формирование лазерно-индуцированных оксидных слоев, а основная стадия обработки – лазерная обработка титановых образцов под слоем графитового порошка, находящемся в сжатых условиях под вспомогательным предметным стеклом. Схема эксперимента приведена на рис. 1а. Для предотвращения разлета графитного слоя было использовано предметное стекло, толщиной порядка 1,12 мм (ГОСТ 9284‑75). Механизм повышения твердости поверхностного слоя основан на конверсии лазерного излучения за счет высокого поглощения его графитом, и формировании сжатой микроплазмы [13], приводящей к реструктурированию поверхностного слоя титана. После проведения обработки с поверхности удаляется предметное стекло и незадействованный графитовый порошок, для полного удаления порошкообразных графитовых частиц образец помещается в ультразвуковую ванну на 20 минут, далее образец высушивается на воздухе.
Твердость структур, записанных на оксидном слое, предварительно сформированном со скоростью сканирования V = 100 мм/c, достигает значений 500–700 HV (рис. 1 b, c). Параметры записи соответствовали формированию двухслойной структуры, состоящей из внутренней пленки TiO2 толщиной порядка 20 ± 3 нм и внешней пленки Ti3O5 порядка 40 ± 5 нм [11]. При этом предварительный этап подготовки образца позволяет эффективно адаптировать методику под конкретные задачи путем варьирования итоговых значений твердости при наличии одного набора материалов, просто за счет выбора толщины начального оксидного слоя.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ТВЕРДОСТЬ ПОВЕРХНОСТОГО СЛОЯ ТИТАНОВЫХ ОБРАЗЦОВ
Выявленные рабочие режимы структурирования титанового образца под слоем графитного порошка и массив измеренных значений твердости обработанных зон представлены в виде сравнительных диаграмм (рис. 2). В результате обработки продемонстрировано повышение твердости по Виккерсу до 9,3 раз (2 330 HV) по сравнению со значением, характерным для исходного поверхностного слоя титановой пластины (244 HV). Проведения одного-двух экспонирований достаточно для производительного формирования структур с высокой твердостью, поскольку увеличение числа экспонирований не приводило к наблюдаемому улучшению характеристик образца.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПОВЕРХНОСТОГО СЛОЯ ТИТАНОВЫХ ОБРАЗЦОВ
В качестве материала контртела для проведения испытаний был выбран алюминий как один из основных материалов, использующихся в промышленности, в частности, при изготовлении полуфабрикатов (например: листов, плит, профилей, прутков, штамповок), которые в дальнейшем подвергаются нарезке и обработке. При изучении структур с помощью оптического микроскопа было выявлено, что произошло заполнение канавок, сформированных лазерным излучением, продуктами износа контртела без истирания самой структуры образца. Данный результат говорит о высокой механической устойчивости и эффективной работе структурированных элементов, при фрикционном взаимодействии с деталями, произведенными из алюминиевого сплава.
Дополнительные исследования на абразивный износ были проведены с применением контртела, состоящего из полиметилакрилата с алмазным порошком. Результаты проведенной контактной профилометрии (рис. 3) показывают, что между зоной исходной структуры и зоной, на которую приходит центр боковой грани роликового контртела, имеется разница по высоте максимальных пиков структур, равная 5 мкм. Данный результат говорит о незначительном стирании структуры при взаимодействии с контртелом. На структуре также имеются остаточные материалы контртела, вероятно, при большем времени взаимодействии произошло бы заполнение канавок структуры материалом контртела.
Измеренная скорость изнашивания исходного поверхностного слоя титанового образца составляет порядка 4,8·10–4 м/ч, а скорость изнашивания обработанной поверхности – порядка 3,0·10–4 м/ч. Таким образом показано, что параметр износа может быть снижен как минимум в 1,6 раз за счет предлагаемой методики обработки, а обработанная структура относится к 4 классу износостойкости [14] при абразивном воздействии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате экспериментальных исследований было изучено влияние режимов лазерного излучения на морфологические и функциональные свойства поверхностного слоя титанового сплава ВТ1-0 путем модификации под слоями вспомогательных веществ с использованием коммерчески доступной технологической лазерной установи на базе импульсного волоконного лазера.
Апробирована методика повышения эффективности аддитивной обработки с применением вспомогательного покровного стекла, удерживающего графитовый порошок в зоне лазерного воздействия. Удалось достигнуть повышение твердости поверхностного слоя титанового образца примерно в 10 раз (2330 HV) по сравнению со значением твердости исходного титана (244 HV). При аддитивной обработке с применением лазерного излучения под слоем графита с разными режимами было выявлено, что наиболее перспективные режимы обработки, подходящие для функциональных применений, находятся при 1–2 последовательных экспонированиях с мощностью 7–8 Вт (для импульсов длительностью 100 нс) и 15–17 Вт (для импульсов длительностью 200 нс), с частотами следования импульсов 60–80 кГц.
Дополнительно при данных режимах определена возможность снижения скорости абразивного изнашивания поверхностного слоя титанового образца по сравнению с исходной не менее, чем в 2 раза, за счет проведения лазерного структурирования под слоем графита.
Полученные в настоящем проекте результаты имеют перспективы для широкого применения в металлообрабатывающей промышленности в виде разработки технологии аддитивной лазерной обработки плоских режущих инструментов для увеличения эксплуатационного ресурса станочного оборудования. Дополнительно результаты могут быть легко масштабированы для аналогичной обработки объемных инструментов (фрезы, токарные резцы, сверла) посредством смены развертки лазерного воздействия с плоскопольной на цилиндрическую.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают благодарности: группе проф. Ю. Р. Колобова (Институт проблем химической физики РАН), ООО «Лазерный центр» за помощь в исследовании экспериментальных образцов, в том числе за разработку и предоставление оборудования, а также за ценные обсуждения.
Работы выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Постановления Правительства № 218 от 09.04.2010 г. (соглашение № 075-11-2021-045 от 24.06.2021, название проекта «Создание высокотехнологичного производства оборудования и технологий для лазерной функционализации поверхности изделий медицинского назначения), и финансовой поддержке научной подготовки бакалавров, магистрантов и аспирантов в рамках выполнения научно-исследовательских работ на базе Физико-технического мегафакультета Университета ИТМО (конкурс НИР МиА)
Вклад авторов
Егорова К. А. – организация работы, проведение эксперимента, обработка результатов, обсуждения, редактирование текста, предложения и замечания; Розанов К. А – проведение эксперимента, обсуждения, составление первого черновика статьи; Киян А. И – идея, дизайн эксперимента, обсуждения, предложения и замечания; Синев Д. А – идея, дизайн эксперимента, организация работы, обсуждения, редактирование текста, предложения и замечания.
Конфликт интересов
Авторы подтверждают отсутствие конфликта интересов. Все авторы ознакомлены и согласны с рукописью.
Авторы
Егорова Ксения Андреевна, аспирант, инженер-исследователь, Институт лазерных технологий, Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия.
ORCID 0000-0002-4228-0392
Розанов Константин Александрович, студент, Институт лазерных технологий, Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия.
Киян Антон Игоревич, инженер, INSCIENCE, г. Санкт-Петербург, Россия.
Синев Дмитрий Андреевич, к. т. н., научный сотрудник, Институт лазерных технологий, Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия.
ORCID 0000-0002-6274-1491
Отзывы читателей
