Use of Ultrashort Pulse Laser Technologies for Micro-Machining and Surface Functionalization

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00387261" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00387261 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.rcmt.cvut.cz/cs/success-stories" target="_blank" >https://www.rcmt.cvut.cz/cs/success-stories</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Využití ultrakrátkopulsních laserových technologií pro mikroobrábění a funkcionalizaci povrchu

Original language description

Výsledek formou prezentace obsahuje teoretickou část, kde je charakterizováno laserové mikroobrábění, srovnání jednotlivých metod mikroobrábění. Dále tato část obsahuje vlivy laserového zážení na materiál, odlišností krátko- a ultrakrátkopulsních režimů a možné způsoby mikroobrábění laserem dle technologií. Po aplikačním přehledu již výsledek obsahuje tří podčásti, kde první část je věnována tangenciálnímu laserovému mikroobrábění rotačních součástí, které představuje perspektivní alternativu ke konvenčním metodám obrábění tvrdých a obtížně obrobitelných materiálů. Pozornost je zaměřena na vliv úhlu dopadu laserového paprsku na efektivitu úběru materiálu a na možnosti zvýšení objemové rychlosti úběru. Na základě experimentálních poznatků je představen koncept Adaptive Path Control, umožňující adaptivní řízení dráhy laserového paprsku pomocí in-process měření, který vedl k významnému navýšení produktivity při zachování kvality obrábění. Druhá část se zabývá laserovým mikroobráběním čelního Hirthova ozubení jako alternativou ke konvenčnímu broušení. Byla ověřena technologická proveditelnost výroby pomocí ultrakrátkopulsního laseru a porovnána tvarová přesnost a kvalita povrchu s broušenými referenčními vzorky. Výsledky prokázaly, že při použití optimalizovaných laserových strategií lze dosáhnout srovnatelné geometrické přesnosti, přičemž identifikované odchylky jsou dále technologicky řešitelné. Třetí část je zaměřena na laserové mikroobrábění obecných (tvarově složitých) ploch, zejména na problematiku projekce 2D struktur na 3D povrchy a vliv proměnlivého úhlu dopadu a polarizace laserového záření na homogenitu úběru materiálu. Byly navrženy a experimentálně ověřeny metodické postupy umožňující stabilní strukturování obecných ploch a realizovány demonstrační dílce, které potvrzují aplikační potenciál technologie v průmyslové praxi.

Czech name

Využití ultrakrátkopulsních laserových technologií pro mikroobrábění a funkcionalizaci povrchu

Czech description

Výsledek formou prezentace obsahuje teoretickou část, kde je charakterizováno laserové mikroobrábění, srovnání jednotlivých metod mikroobrábění. Dále tato část obsahuje vlivy laserového zážení na materiál, odlišností krátko- a ultrakrátkopulsních režimů a možné způsoby mikroobrábění laserem dle technologií. Po aplikačním přehledu již výsledek obsahuje tří podčásti, kde první část je věnována tangenciálnímu laserovému mikroobrábění rotačních součástí, které představuje perspektivní alternativu ke konvenčním metodám obrábění tvrdých a obtížně obrobitelných materiálů. Pozornost je zaměřena na vliv úhlu dopadu laserového paprsku na efektivitu úběru materiálu a na možnosti zvýšení objemové rychlosti úběru. Na základě experimentálních poznatků je představen koncept Adaptive Path Control, umožňující adaptivní řízení dráhy laserového paprsku pomocí in-process měření, který vedl k významnému navýšení produktivity při zachování kvality obrábění. Druhá část se zabývá laserovým mikroobráběním čelního Hirthova ozubení jako alternativou ke konvenčnímu broušení. Byla ověřena technologická proveditelnost výroby pomocí ultrakrátkopulsního laseru a porovnána tvarová přesnost a kvalita povrchu s broušenými referenčními vzorky. Výsledky prokázaly, že při použití optimalizovaných laserových strategií lze dosáhnout srovnatelné geometrické přesnosti, přičemž identifikované odchylky jsou dále technologicky řešitelné. Třetí část je zaměřena na laserové mikroobrábění obecných (tvarově složitých) ploch, zejména na problematiku projekce 2D struktur na 3D povrchy a vliv proměnlivého úhlu dopadu a polarizace laserového záření na homogenitu úběru materiálu. Byly navrženy a experimentálně ověřeny metodické postupy umožňující stabilní strukturování obecných ploch a realizovány demonstrační dílce, které potvrzují aplikační potenciál technologie v průmyslové praxi.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20302 - Applied mechanics

Project

<a href="/en/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: National Centre of Competence ENGINEERING</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů