شبیه سازی فرآیند سوراخ کاری لیزری شیشه به روش اجزاء محدود و انتخاب توزیع گوسین لیزر مناسب

امروزه یکی از نیازهای اساسی صنعت، ایجاد سوراخ هایی در ابعاد میکرون است. از این رو لیزر، یک ابزار بسیار مفید و کارآمد در این زمینه خواهد بود. سوراخ کاری لیزری نیز همانند سایر فرآیندهای صنعتی نیازمند پیش بینی و شبیهسازی است تا بتوان از عیوب احتمالی و خسارت های ناشی از آن جلوگیری کرد. در این تحقیق، مطالعه روی ماده GG۱۷ glass (یک نوع شیشیه خاص) به ضخامت ۱۰ میلی متر انجام شده است. در مقاله پیش رو از روش اجزاء محدود و بطور خاص از نرم افزار Abaqus جهت شبیه سازی این فرآیند انجام شده است. جهت صحت سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از یک فرآیند آزمایشگاهی مقایسه شده است. لیزر مورد استفاده از نوع CO۲ با خروجی پیوسته و توان ۱۳۲۵ وات و طول موج ۱۰۶۰ نانومتر بوده است. نرم افزارهای اجزاء محدود به تنهایی قابلیت شبیه سازی لیزر را ندارند. از این رو منبع حرارتی (لیزر) بوسیله کدنویسی شیبه سازی شده اند. در این مقاله از سه نوع توزیع گوسین جهت شبیه سازی لیزر استفاده شده است. مهم ترین خروجی شبیه سازی، عمق سوراخ است که با استفاده از آن می توان به سرعت سوراخ کاری نیز دست یافت. این نتایج با دادههای آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که نتایج دو مورد از شبیه سازی ها با نتایج آزمایشگاهی تطابق معناداری دارد. بنابراین توزیع گوسین مناسب برای شبیه سازی فرآیند سوراخ کاری لیزری بدست آمد

کلیدواژه ها:

سوراخ کاری لیزری ، شبیه سازی ، اجزاء محدود ، شیشه