Lézeres mikromegmunkálás
Dolgozatomban a lézervágással, azon belül kis átmérőjű csövek (∅1,8-3,6 mm) mikromegmunkálás témájával fogok foglalkozni. Az orvostechnikában használt CoCr ötvözetű sztentek (értágítók) további kutatása a célom.
A lézertechnológia a 21. századra az egyik legjelentősebb iparággá nőtte ki magát világszerte. Az egyes területeken egyre nagyobb teret hódító nagy, több kW-os berendezések mára széles körben használatosak az autóiparban és más iparágakban egyaránt. A technika gyors fejlődésének köszönhetően egyre hatékonyabban tudjuk alkalmazni a lézereket. Olyan feladatok megoldására képesek, amely más, hagyományos eljárásokkal, technikával kivitelezhetetlen, vagy csak nagyon nehezen és körülményes munka árán lenne megvalósítható.
Kutatásom során CoCr (kobalt-króm) fém ötvözetű csövek lézeres megmunkálásán dolgozom. Ezen anyagból készült, az orvostechnikában széles körben alkalmazott értágítók használata mára szinte rutin beavatkozásnak számít, viszont további lehetőségeket rejt magában. Kutatásom célja, hogy a jelen pillanatban alkalmazott sztentek ~0,1-0,12 mm szálvastagságát lecsökkentsük 0,06-0,07 mm-re.
A orvostechnika ezen területe rengeteg kritériumot támaszt , hiszen fontos, hogy a beültetett eszközök ne tegyenek kárt élő szervezetekben. Az elkészült bonyolult geometriájú daraboknak a kis méret ellenére méretpontosnak, sorjamentesnek, kiválóan kezelhető felületűnek és jó felületi minőségűnek kell lenniük, illetve megmunkálásuk után rugalmasnak kell maradniuk a könnyebb behelyezést elősegítve. Továbbá – a mikro méretek miatt - a hőhatásövezet minimalizálása elengedhetetlen a kiváló és használható darabok elkészítésében. A fent említett szálvastagság elérése ezen feltételek pontos betartását kívánják meg. Ilyen vékony vastagságok mellett külön figyelmet szolgál a vetemedés elkerülése.
Kísérleteim során egy LASAG KLS 246-FC típusú Nd:YAG 15 W maximális átlagteljesítményű szilárdtest lézergéppel fogok dolgozni. Továbbá más anyagoknál anyagoknál jól bevált paraméterekből kiindulva a CoCr ötvözetű anyag megfelelő vágási paramétereit kutatom, hogy a fent említett feltételeknek maximálisan megfeleljenek. Az új anyag tökéletes vágásához szükséges értékek megtalálása, mint később látható lesz tesztek sorozatából fog állni. Ezek összesítésével egy képet fogunk kapni az adott anyag vágási paramétereiről. Továbbá nem elég ha megtaláljuk a megfelelő beállításokat, fontos a gyártástechnológiai szempontokat is figyelembe venni. A mintadarabok előállításánál fontos a megmunkálási idő, a védőgáz felhasználás, energia felhasználás. Ezen tényezők minimalizálásával a gép élettartamának a növekedését, és –ami sok esetben még fontosabb- a költségek redukálását érhetjük el.
szerző
-
Kun Levente
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Puskás Zsolt
tudományos munkatárs, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
