Перегляд за автором "Ivanchenko, O. V."

Зараз показано 1 - 3 з 3
  • Зображення мініатюри
    Публікація
    Interaction of Laser Radiation (UV) with Materials
    (Sumy State University, 2024) Afanasieva, O. V.; Lalazarova, N. O.; Hnatenko, O. S.; Kurskoy, Yu. S.; Odarenko, E. N.; Ivanchenko, O. V.
    Розглянута взаємодія лазерного випромінювання з речовиною. Для маркування неметалевих матеріалів використовують нагрівання нижче температури розм’якшення, термічна обробка потребує нагрівання до температур вище температури фазових перетворень, лазерне різання металів відбувається при нагріванні вище температури плавлення, а гравірування – вище температури плавлення або випаровування. Вибір лазера для проведення певного виду обробки визначається специфікою впливу лазерного випромінювання на даний матеріал і особливостями поставленого технологічного завдання. Все більше використання в промисловості знаходить лазерне випромінювання УФ-діапазону з довжиною хвилі λ = 355 нм, яке можна одержати за рахунок генерації третьої гармоніки. Надані рекомендації з використання малопотужних імпульсних лазерів УФ-діапазону при маркуванні, гравіруванні, різанні металевих та неметалевих матеріалів та поверхневому гартуванні сталей. В роботі наведені результати дослідження впливу довжини хвилі лазерного випромінювання на гравірування металів. Проведені дослідження свідчать, що гравірування променем з довжиною хвилі випромінювання λ = 0,355 мкм дозволяє одержати якісне зображення без оплавлення поверхні. Завдяки тому, що випромінювання з довжиною хвилі λ = 0,35 мкм однаково добре поглинається металами і діелектриками, УФлазери можуть застосовуватися для роздільних операцій в мікроелектроніці, наприклад, для різання гнучких друкованих плат з високою якістю. Зменшення діаметру плями фокусування УФ-лазеру у порівнянні з фокусуванням СО2-лазеру дозволяє знизити потужність випромінювання і проводити більш якісне різання. Порівняння термічного зміцнення сталей об'ємним гартуванням, лазерним гартуванням з оплавленням, лазерним гартуванням УФ-випромінюванням показало високу ефективність гартування УФвипромінюванням. Лазерну обробку в УФ-діапазоні раціонально застосовувати для локального поверхневого зміцнення деталей паливної апаратури, різальних інструментів. The interaction of laser radiation with matter is considered. Marking of non-metallic materials requires heating below the softening point, heat treatment requires heating to temperatures above the phase transformation temperature, laser cutting of metals occurs with heating above the melting point, and engraving occurs above the melting or evaporation point. The choice of a laser for a certain type of processing is determined by the specific impact of laser radiation on a given material and the characteristics of the technological task at hand. Laser radiation in the UV range with a wavelength of λ = 355 nm, which can be obtained through third harmonic generation, is increasingly used in industry.Recommendations are provided for the use of low-power pulsed UV lasers for marking, engraving, cutting of metallic and nonmetallic materials and surface hardening of steels. The paper presents the results of a study of the effect of laser radiation wavelength on metal engraving. The studies show that engraving with a beam with a radiation wavelength of λ = 0.355 µm allows obtaining a high-quality image without melting the surface. Due to the fact that radiation with a wavelength of λ = 0.35 µm is equally well absorbed by metals and dielectrics, UV-lasers can be used for separation operations in microelectronics, for example, for cutting flexible printed circuit boards with high quality. Reducing the diameter of the focus spot of the UV-laser compared to the focus of the CO2-laser makes it possible to reduce the radiation power and perform better cutting. Comparison of thermal strengthening of steels by volume hardening, laser hardening with melting, laser hardening by UV-radiation showed high efficiency of hardening by UV-radiation. Laser processing in the UV-range is rationally used for local surface hardening of fuel equipment parts, cutting tools.
  • Зображення мініатюри
    Публікація
    New Technologies of Laser Hardening of Parts of Fuel Equipment
    (Sumy State University, 2023) Hnatenko, O. S.; Afanasieva, O. V.; Lalazarova, N. O.; Kurskoy, Yu. S.; Odarenko, E. N.; Sashkova, Y. V.; Ivanchenko, O. V.
    Laser thermal hardening of steel (laser hardening) consists in heating a section of the steel surface above the phase transition temperature by laser radiation, followed by rapid cooling due to heat removal. As a result of this treatment, martensite is formed – a saturated solid carbon solution in α-iron. For laser hardening, gas CO2 lasers, solid-state (mainly Nd:YAG) and fiber lasers with a power of 0.5 kW or more are most often used. Optical systems for deploying and scanning the beam allow you to harden large areas of the surface with maximum efficiency. Not all products need processing of significant areas. Measuring and cutting tools, parts of fuel equipment, pump injectors are subject to significant abrasive wear of individual small areas. Less powerful lasers can be used to process them. There are no results of using low power pulsed lasers (up to 20 W) for surface hardening of steel products. The purpose of this work is to determine the modes of surface hardening of parts and tools made of carbon and alloy steels using low power pulsed solid-state YAG lasers. For laser hardening, a solid-state YAG laser with a power of 5 W (diode pumping, radiation wavelength = 1.064 µm, pulsed mode) was used. The use of a nonlinear crystal made it possible to obtain UV radiation from λ = 0.355 µm (third harmonic). Processing with single pulses and multi-pulse processing with short pulses were investigated. Thermal hardening was carried out on carbon and alloy steels of various compositions: 20, 45, У12, Р6M5, Р9, ШХ15, structural and tool steels for the purpose. The possibility of hardening by UV radiation was evaluated on steels 20, 45, У12 and ЩХ15. The efficiency of laser thermal hardening was evaluated by measuring microhardness. For surface hardening of products, where partial melting of the surface is possible, low-power pulsed lasers can be used. Laser hardening by UV radiation is a promising direction for thermal hardening of steels without surface melting. Hardening with a low-power laser is expedient for hardening parts of fuel equipment.
  • Зображення мініатюри
    Публікація
    Physical and Technological Principles of Processing Steel with UV Laser Radiation
    (СумДУ, 2023) Hnatenko, O. S.; Afanasieva, O. V.; Lalazarova, N. O.; Odarenko, E. N.; Sashkova, Y. V.; Ivanchenko, O. V.; Kurskoy, Yu. S.
    The main purpose of the article is to study the hardening of steel using non-standard wavelengths of laser radiation. The physical principles of the interaction of laser radiation with matter are also described. Experiments were carried out on hardening steel with a UV laser (wavelength 355 nm). The following experiments and a comparative analysis of volumetric hardening of steel with cooling in water, hardening with a YVO4 laser beam with (λ = 1.06 μm and hardening with a YVO4 laser beam with (λ = 0.355 μm. The studies were carried out on structural steel 45 and tool steels У12 and Р6M5. In the course of the research, new interesting scientific results were obtained: the study of the microstructure of U12 steel samples using an electron microscope showed that the martensite formed during quenching by UV radiation is more dispersed, as a result of which it can be concluded that such processing can lead to the production of surface nanostructures up to 100 nm in size. However, due to the low productivity and low power of UV radiation, the proposed steel hardening can be recommended for measuring and cutting tools.