阿帕奇光纤激光器将盛装亮相2013MWCS

      【中国机床商务网】导读：2013数控机床与金属加工展（MWCS）将于2013年11月5-9日在上海新博览中心召开。阿帕奇将盛装亮相2013MWCS，展示其技术。
　　
　　随着光纤激光器技术的发展，zui近航空航天工业正认真考虑在生产线中引入光纤激光器。在航空航天工业中，现代涡轮发动机的制造过程中通常需要钻出数量多达成千上万的孔。涡轮叶片、导向叶片、燃烧室和复燃室都需要钻孔，而且往往需要在不同厚度的部件上，以各种不同角度钻出直径不同的孔，以便为部件提供冷却空气。这些部件由超合金制成，并且进行了多次陶瓷热障涂层（TBC）。
　　
　　目前，市场上能满足商用和军用发动机制造商需求的钻孔产品较为缺乏。灯泵浦Nd：YAG激光器是zui主要的产品，并且其已经主导了航空航天钻孔市场长达数十年之久。随着光纤激光器技术的发展，zui近航空航天工业正认真考虑在生产线中引入光纤激光器。
　　
　　圆孔可以通过两种方法加工——冲击钻孔（percussiondrilling）和环形切割成孔（trepanning），其中冲击钻孔将激光聚焦到所需要的开孔尺寸;而环形切割成孔是用激光切割出圆孔。这些孔的直径范围从0.010~0.250英寸，厚度大于0.5英寸，入射角从30°到小于10°。此外，还有一些部件（如燃烧室）需要更多的切割细节信息。
　　
　　用于冲击钻孔的Nd：YAG激光器通常具有200W的平均功率，而峰值功率高达20kW。当冲击钻孔时，典型的激光脉冲持续时间为600μs~1ms，峰值功率为10~20kW。一些孔需要20J的脉冲能量，这将脉冲重复频率限制到10pps。这些激光器可以在更长的脉冲持续时间下运转，因此脉冲更少、钻孔速度更快;然而重铸层趋于增加，又使其难以满足孔的规格要求。
　　
　　当使用冲击钻孔时，需要多个脉冲，并且通常需要一些额外的脉冲确保孔被穿透和出口处的尺寸。所需要的脉冲数量随着材料的厚度而变化，例如，燃烧室钻孔需要的典型脉冲数量为5~7个。如果孔之间的距离较近，则操作必须非常谨慎，因为过多的热量积聚可能导致热障涂层的分层。在实际操作中，许多孔是以极快的速度钻出的，以尽量减少热量产生，防止产生热障涂层分层。
　　
　　环形切割成孔是燃烧室钻孔应用所采用的另一种加工技术。相比之下，这种加工方式速度较慢，但是这种方法加工出的孔具有更好的一致性和更好的散热特征。这种加工方式不需要返工，而冲击钻孔则可能出现返工的情况。
　　
　　导向叶片和涡轮叶片通常采用冲击钻孔，虽然也有一些厂商更喜欢环形切割成孔方法。钻孔过程中要防止背板受损。导向叶片和涡轮叶片通常充满了各种各样的材料，以防止激光损坏背板。在钻孔过程完成后，填充材料可以取??出。各发动机制造商所采用的填充材料不尽相同。
　　
　　内容来源于弗戈工业在线