Nghiên cứu phương pháp đánh bóng hai bước bằng laser xung sợi quang cho chi tiết thép dụng cụ SKD11

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đề xuất và áp dụng một kỹ thuật đánh bóng hai bước bằng laser xung sợi quang công suất trung bình cho vật liệu khuôn dập nguội bằng thép SKD11. Mục tiêu nhằm cải thiện độ bóng bề mặt sau phay thông qua phương pháp đánh bóng bằng laser có tính chính xác và tiềm năng tự động hóa cao. Các thí nghiệm được tiến hành bằng việc sử dụng nguồn laser xung sợi quang công suất tối đa 35 W, bước sóng 1064 nm, kết hợp với đầu quét galvo và hệ thống điều khiển số. Các mẫu được đánh bóng dưới khí bảo vệ argon với nhiều thông số quét khác nhau. Nghiên cứu tập trung khảo sát ảnh hưởng của công suất laser và số lần quét đến cấu trúc bề mặt, độ nhám và tổ chức tế vi gần bề mặt. Kết quả cho thấy, khi áp dụng kỹ thuật đánh bóng hai bước – bước đầu dùng laser công suất cao (35 W) để loại bỏ các đỉnh nhấp nhô lớn, bước tiếp theo dùng laser công suất thấp hơn (21 W) để làm mịn các vùng lồi lõm nhỏ – độ nhám bề mặt R_a giảm từ ~ 4.5 µm xuống còn ~ 1.2 µm (~ 73%). Tổ chức tế vi sau đánh bóng có sự thay đổi pha tại lớp bề mặt, thể hiện qua sự hình thành vùng tổ chức austenite do ảnh hưởng của xung laser năng lượng cao. Nghiên cứu góp phần làm rõ hiệu quả của kỹ thuật đánh bóng hai bước bằng laser xung đối với vật liệu khó gia công như SKD11, mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ này trong chế tạo khuôn chính xác và tự động hóa gia công.