Технология и оборудование лазерной обработки. Часть 2

Московский государственный технический университет  
имени Н. Э. Баумана 

Б.М. Федоров 
Н.А. Смирнова 
 
 
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ 
ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ 

Часть 2 

Методические указания 
к лабораторным работам по курсу 
«Технология лазерной обработки» 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Москва 2014 

УДК 621.375.826 
ББК 32.86-5 
Ф33 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/41/book203.html 

Факультет «Машиностроительные технологии» 

Кафедра «Лазерные технологии в машиностроении» 

Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научноучебного комплекса «Машиностроительные технологии» 
МГТУ им. Н. Э. Баумана. 
 
Р е ц е н з е н т  канд. техн. наук, доцент В.П. Морозов  

                      Федоров Б. М. 
Технология и оборудование лазерной обработки : метод. 
указания к лабораторным работам по курсу «Технология лазерной обработки» : в 2 ч. Ч. 2  / Б. М. Федоров, Н. А. Смирно- 
               ва. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 32, [4] с. 

  ISBN 978-5-7038-3831-0 
 

Рассмотрены направления лазерной обработки, часто встречающиеся в машиностроении — гравировка, прецизионная резка, сварка 
миниатюрных изделий. 
Для студентов МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих курс «Технология лазерной обработки». 
 
 
УДК 621.375.826 
       ББК 32.86-5 
 
 
   МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014  
   Оформление. Издательство МГТУ        
ISBN 978-5-7038-3831-0                                              им. Н. Э. Баумана, 2014 
 

Ф33 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
В первой части методических указаний к лабораторным работам по курсу «Технология лазерной обработки» были рассмотрены 
виды лазерной обработки, которые часто встречаются в машиностроении: сварка, резка, термообработка, прошивка отверстий в 
металлах. Другие виды лазерной обработки, такие как гравировка, 
прецизионная резка, сварка миниатюрных изделий, рассмотрены 
во второй части методических указаний. 
В работе № 9 описаны гравировка и резка неметаллических 
материалов излучением СО2-лазера с плоттерным перемещением 
изделия. Для гравировки и резки, сварки, маркировки металлических материалов эффективно применяют излучение твердотельного лазера (работы № 10, 11, 13—15). Лазерная сварка миниатюрных изделий представлена в работе № 12.  
Выполнение каждой лабораторной работы рассчитано на 4 ч 
для группы студентов из трех человек; результаты обрабатываются индивидуально. 
Все работы заканчиваются составлением отчета и собеседованием с преподавателем. Отчет должен содержать наименование, 
цели и задачи лабораторной работы, порядок выполнения, краткую характеристику применяемого оборудования, эскизы изделий, 
схемы, расчеты режимов обработки, экспериментальные результаты, графики и выводы. В процессе собеседования студенты должны показать понимание физической сущности экспериментальных 
результатов. 
ВНИМАНИЕ! Без изучения инструкции по технике безопасности к работе не приступать! 

Работа № 9. ТЕХНОЛОГИЯ ЛАЗЕРНОЙ ГРАВИРОВКИ 
И РЕЗКИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 

Цель работы — изучить технологию лазерной гравировки и 
прецизионной резки на установке плоттерного типа. 

Основные теоретические сведения 

Лазерная гравировка широко применяется для изготовления 
изделий машиностроения и изделий широкого потребления. В зависимости от обрабатываемого материала используют разные лазерные установки, поэтому важно уметь определять, для какого 
класса материалов целесообразна та или иная установка. 
В зависимости от класса материала поглощательная способность неодинакова при изменении длины волны лазерного излучения. Большая часть неметаллических материалов, которые все шире применяют в промышленности, обладает высокой поглощательной способностью излучения СО2-лазера с длиной волны 10,6 мкм, 
коэффициент поглощения при этом достигает 0,9. При высоких 
скоростях обработки излучением лазера, малом диаметре пятна и 
низкой теплопроводности материала можно считать, что теплота 
распространяется, как от мощного концентрированного источника 
в полубесконечном теле. 
При воздействии лазерного излучения на неметаллические материалы происходят разные химические реакции: деструкция, испарение, сублимация, термические диссоциации с выделением газов. Наряду с ними возможно образование свободного углерода 
(сажи) и аэрозоли в виде частиц испаренного вещества. 
Даже при небольшой плотности мощности (103…104 Вт/см2) 
образуется эрозионный факел, экранирующий обрабатываемую