Numeryczna analiza procesu obróbki laserowej w aspekcie badań materiałowych

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej metodą elementów skończonych (MES) procesu punktowego oddziaływania impulsowej wiązki laserowej na stal C80U. Wyniki obliczeniowe w postaci rozkładu temperatury w materiale uzyskane w okresie stabilizacji procesu porównano z eksperymentalnymi wynikami określającymi stan materiału po procesie. Na bazie tych dwóch metod uzyskano zarówno informacje o przebiegu procesu (MES), jak i zmianach mikrostrukturalnych w materiale jakie powstały w wyniku procesu oddziaływania wiązki laserowej. Wyniki otrzymane metodą numeryczną pozwoliły na interpretację zachodzących zmian w materiale podczas procesu, jak i wyjaśnienie przyczyn ukonstytuowania mikrostruktury po schłodzeniu materiału. Zastosowanie dwóch metod pozwoliło na dokładniejsze rozpoznanie przebiegu procesu i uzyskanych efektów.

---

The paper presents the results of a numerical analysis by the finite element method (FEM) of the point effect of a pulse laser beam on C80U steel. The obtained computational results in the form of temperature distribution in the material, obtained during the stabilization process, were compared with experimentally obtained results, defining the state of the material after the process. Based on these two methods, information was obtained on both the course of the process (FEM) and microstructural changes in the material which arose as a result of the laser beam energy effect. The results acquired by the numerical method allowed changes occurring in the material during the process to be interpreted and explain the causes of microstructure formation after material cooling. The application of two methods allowed more accurate identification of the course of the process and the obtained effects.