Niekonwencjonalne technologie wytwarzania – kształtowanie laserowe. Cz. I – wprowadzenie
Mechanizm gradientowy
Mechanizm gradientowy jest używany głównie przy gięciu i formowaniu blach. Schematycznie ilustruje go rys. 2.
Promieniowanie laserowe zostaje absorbowane przez powierzchnię materiału i na skutek przewodnictwa cieplnego dyfunduje w głąb materiału. W związku z tym powstaje gradient temperatury. Współczynnik rozszerzalności cieplnej, który jest zależny od temperatury, powoduje, że w strefie o wyższej temperaturze powstają większe odkształcenia niż w strefie o temperaturze niższej.
Jeżeli powstające w materiale naprężenia temperaturowe będą miały wartości poniżej jego granicy plastyczności (która dla większości materiałów maleje na skutek wzrostu temperatury), to odkształcenia będą miały charakter w pełni sprężysty – po ochłodzeniu materiału powróci on do poprzedniego kształtu. Natomiast gdy lokalne naprężenia przekroczą granicę plastyczności, w strefie grzanej dojdzie do deformacji plastycznej. Różnica w rozszerzalności temperaturowej oraz usztywnienie spowodowane otaczającym strefę grzaną obszarem materiału o niższej temperaturze wywołają gięcie elementu po jego powrocie do temperatury początkowej. Po procesie w warstwie przylegającej do powierzchni nagrzewanej pozostaną naprężenia rozciągające. [...]