Estudi i optimització de l'efecte que tenen els paràmetres d'entrada del procés de tall amb làser Nd:YAG en la qualitat final de la peça

Abstract

El projecte que aquí es presenta és l’estudi de les relacions entre els paràmetres d’entrada del procés de tall amb làser Nd:YAG i l’efecte que tenen en les característiques de qualitat de la peça. El làser Nd:YAG és un làser de granat d’itri i alumini dopat amb neodimi amb una longitud d’ona de 1064 nm. En els últims anys, la creixent tendència per produir peces petites de geometries complexes ha afavorit el desenvolupament del tall amb aquest làser per la seva precisió i bones propietats mecàniques. Primerament, s’ha redactat una breu descripció dels fonaments de la tecnologia làser així com dels tipus de làsers més importants. S’ha fet una recerca d’informació sobre el procés de tall, concretament, del mecanitzat amb làser Nd:YAG, i les investigacions més significatives que s’han dut a terme fins ara. Tot seguit, s’ha desenvolupat un disseny d’experiments per tal de fer una optimització del procés de tall. S’han analitzat tots els paràmetres que intervenen en el procés i s’han establert els valors que prenen en l’experimentació. Els factors que s’han escollit són la freqüència, l’amplitud del pols, el voltatge i la velocitat d’avanç, mentre que les variables resposta han sigut la rugositat, la rebava i la zona afectada tèrmicament. Un cop fet els experiments amb les diferents condicions de tall, s’han mesurat les característiques de qualitat de les peces. L’anàlisi dels resultats obtinguts evidencia que per aconseguir una reducció de la rugositat cal establir el valor del voltatge, la freqüència i l’amplitud del pols en un nivell baix, mentre que per disminuir la rebava formada, cal augmentar el voltatge i la velocitat d’avanç fins al nivell alt. Per acabar, en un estudi econòmic s’han establert els costos associats al projecte i en un estudi d’impacte ambiental s’ha detallat com la seva elaboració ha afectat al medi ambient.