激光打孔工艺参数对孔型影响的二维数值模拟研究 被引量：28

1

作者 褚庆臣 虞钢 +3 位作者 卢国权 何秀丽 郑彩云 许永泰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期83-88,共6页

针对孔型随激光工艺参数变化的特点,建立了具有光束传输和强度分布的激光打孔瞬态二维有限元模型,对孔型演化进行了数值模拟研究。模型考虑了激光束空间分布和材料相变潜热对孔的影响,给出了小孔的温度场瞬态分布和界面演化过程。结果表... 针对孔型随激光工艺参数变化的特点,建立了具有光束传输和强度分布的激光打孔瞬态二维有限元模型,对孔型演化进行了数值模拟研究。模型考虑了激光束空间分布和材料相变潜热对孔的影响,给出了小孔的温度场瞬态分布和界面演化过程。结果表明,打孔速度随激光与材料作用时间增加而增大,钻孔速度大约在1 m/s量级,而孔径在打孔初期增大之后变化不大。比较了不同参数下各种孔型,包括直筒型、倒锥型和正锥型等,横截面的仿真结果与试验观测值吻合较好。仿真方法可以准确地模拟激光打通孔的过程,为实际工艺研究提供参考。 展开更多

关键词 激光技术 激光打孔 数值模拟 孔型

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FR-4覆铜板飞秒激光微孔加工工艺研究 被引量：17

2

作者 郭敏超 王明娣 +4 位作者 张胜江 林瑶 王欣玥 尹梓航 王贤宝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期127-135,共9页

针对FR-4覆铜板高精度微孔成形中传统机械打孔流程繁琐、精密化程度低等问题,采用飞秒激光对覆铜板进行单因素试验和正交试验,以入口直径、出口直径和锥度作为评判指标,探讨工艺参数对微孔质量的影响规律。结果表明,对微孔质量影响最大... 针对FR-4覆铜板高精度微孔成形中传统机械打孔流程繁琐、精密化程度低等问题,采用飞秒激光对覆铜板进行单因素试验和正交试验,以入口直径、出口直径和锥度作为评判指标,探讨工艺参数对微孔质量的影响规律。结果表明,对微孔质量影响最大的因素为单脉冲能量,影响最小的因素为重复频率,最优工艺参数组合为:单脉冲能量29μJ,重复频率92 kHz,脉冲个数2112,离焦量0.01 mm。采用优化的工艺参数组后,可以对FR-4覆铜板进行高质量和高精度的打孔,实现快速、高效地制作印刷电路板。 展开更多

关键词 激光技术 飞秒激光 FR-4覆铜板 打孔 微孔质量

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海量微孔水辅助法皮秒激光加工技术的研究及应用 被引量：17

3

作者 朱帅杰 张朝阳 +3 位作者 储松林 杨志逸 张先烁 王安斌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期106-113,共8页

针对激光加工具有海量微孔的金属滤网时基板热变形严重,且所加工微孔锥度大、孔形一致性差等问题,提出了背面水辅助的激光微孔加工法。该方法利用水进入微孔的毛细现象,光在气液界面的反射、折射现象,激光辐照到水中产生的力效应、空泡... 针对激光加工具有海量微孔的金属滤网时基板热变形严重,且所加工微孔锥度大、孔形一致性差等问题,提出了背面水辅助的激光微孔加工法。该方法利用水进入微孔的毛细现象,光在气液界面的反射、折射现象,激光辐照到水中产生的力效应、空泡效应,以及水的冷却作用,实现了提高微孔加工质量的目的。采用皮秒脉冲激光分别在无水和有水辅助情况下对不同厚度的304不锈钢板进行打孔试验,验证了背面水辅助激光加工法的可行性。试验结果表明:在相同的加工参数下,相对于无水激光直接加工法,采用背面水辅助法加工得到的微孔锥度降低了2°~6°,再铸层减少,热影响区减小,所加工滤网的变形量减小,微孔的一致性得到提高。最后采用正交试验优化的工艺参数,在60μm厚板材上实现了出口孔径为55μm的具有海量微孔的滤网的加工。 展开更多

关键词 激光技术 激光打孔 海量微孔 水辅助加工 孔锥度 滤网

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355nm紫外激光加工柔性线路板盲孔的研究 被引量：15

4

作者 张菲 段军 +1 位作者 曾晓雁 李祥友 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3143-3148,共6页

采用输出功率10 W的355 nm紫外激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。分析了紫外激光与铜箔和聚酰亚胺(PI)相互作用的过程和机理,并模拟出在一定条件下紫外激光与聚酰亚胺和铜箔相互作用时的单脉冲刻蚀深度。研究了不同加工... 采用输出功率10 W的355 nm紫外激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。分析了紫外激光与铜箔和聚酰亚胺(PI)相互作用的过程和机理,并模拟出在一定条件下紫外激光与聚酰亚胺和铜箔相互作用时的单脉冲刻蚀深度。研究了不同加工方式对加工质量的影响,得到优化工艺参数为:第一次采用加工功率3.9 W,频率80 kHz,第二次将加工功率降到1.4 W,其他参数不变,此时加工盲孔的效果最为理想,重铸层粗糙度为0.88966μm,孔底粗糙度为1.063μm。给出了孔底表面的扫描电镜(SEM)图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓及切面二维轮廓图。 展开更多

关键词 激光技术 激光钻孔 355 nm紫外激光 柔性线路板 盲孔 刻蚀率

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高峰值功率自准直脉冲Nd:YAG激光加工无锥度直孔研究 被引量：9

5

作者 姜梦华 李强 +2 位作者 雷訇 王金国 惠勇凌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期54-60,共7页

利用改进的脉冲Nd：YAG激光器,对激光冲击打孔加工无锥度直孔进行了实验研究。在优化激光脉冲峰值功率和脉冲能量、辅助气压参数的基础上,通过比较实验证明,能量递增组合脉冲是实现无锥度直孔加工的有效方式,增加脉冲组合中脉冲的个数... 利用改进的脉冲Nd：YAG激光器,对激光冲击打孔加工无锥度直孔进行了实验研究。在优化激光脉冲峰值功率和脉冲能量、辅助气压参数的基础上,通过比较实验证明,能量递增组合脉冲是实现无锥度直孔加工的有效方式,增加脉冲组合中脉冲的个数可加工出负锥度的孔;激光焦点位置是影响孔锥度的重要因素,焦点位于材料表面上方1.1~1.7 mm有利于减小锥度。在厚度为1.5,3.0 mm的镍基高温合金材料上,获得孔径分别为480,510μm的直孔,重复打孔孔径误差约30μm,孔锥度〈1%。给出了可实用于激光冲击打孔的直孔加工方法和脉冲激光器,并可用于其他材料的加工。 展开更多

关键词 激光技术 激光冲击打孔 孔锥度 脉冲ND:YAG激光器 热效应

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Nd…YAG脉冲激光环切打孔正交实验及方差分析 被引量：7

6

作者 任乃飞 张丽 +2 位作者 王后孝 夏凯波 石春辉 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期196-203,共8页

采用四因素四水平的田口正交阵列法,在厚度为3mm的高温合金上进行了Nd…YAG激光脉冲环切打孔实验,分析了脉冲能量、离焦量、环切圈数及环切速度对小孔锥度和圆度的影响,并对工艺参数进行了优化,得到了最小的微孔锥度和较好的微孔圆度。... 采用四因素四水平的田口正交阵列法,在厚度为3mm的高温合金上进行了Nd…YAG激光脉冲环切打孔实验,分析了脉冲能量、离焦量、环切圈数及环切速度对小孔锥度和圆度的影响,并对工艺参数进行了优化,得到了最小的微孔锥度和较好的微孔圆度。结果表明,激光环切打孔时,脉冲能量、离焦量、环切圈数和环切速度对微孔圆度影响不大,但离焦量对微孔锥度影响最大;得到最小孔锥度所用的最佳工艺参数组合为:环切圈数6,环切速度6mm/min,脉冲能量1.5J,离焦量-0.5mm;孔出口处的圆度比孔入口处的圆度好。 展开更多

关键词 激光技术 激光环切打孔 田口正交阵列法 孔锥度 孔圆度 高温合金

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基于线激光扫描的岩石激光钻孔的三维重建和可视化 被引量：7

7

作者 官东林 文国军 +3 位作者 王玉丹 童志伟 吴玲玲 罗耀坤 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期173-183,共11页

激光钻进岩石形成的钻孔的孔形较为复杂,具有较小的孔直径和较高的孔壁粗糙度,使得利用传统方法进行钻孔尺寸的测量较为困难。为了精确钻孔测量和方便孔形研究,提出了一种基于线激光扫描及逆向建模的钻孔建模方法。首先,搭建了线激光扫... 激光钻进岩石形成的钻孔的孔形较为复杂,具有较小的孔直径和较高的孔壁粗糙度,使得利用传统方法进行钻孔尺寸的测量较为困难。为了精确钻孔测量和方便孔形研究,提出了一种基于线激光扫描及逆向建模的钻孔建模方法。首先,搭建了线激光扫描平台,建立了空间坐标系,以获取钻孔的三维坐标,构建了钻孔的初始点云数据。其次,在MATLAB中对获取的点云数据进行无效点移除及多视角点云配准,其中,无效点移除利用顺序查找法实现,多视角点云配准则基于迭代最近点(ICP)算法,包括初始配准和精确配准两个阶段。最后,基于Delaunay三角网格划分及曲面重建算法,实现了钻孔模型的重建和可视化。此外,还采用滴液法和切割法进行实际钻孔容积值测量及钻孔轮廓线获取,并与由点云重建的钻孔模型上获取的测算结果进行对比分析,以验证所述方法建立的钻孔模型的精度。结果表明:重建的钻孔模型与实际钻孔之间的误差小于4%,重建的模型能够满足激光岩石钻进钻孔的测量要求,证实了所述方法的可行性。与传统测量方法相比,所述方法属于非接触、非破坏性方法,可重复性测量。 展开更多

关键词 激光钻孔 线激光扫描 点云 模型重建 可视化

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飞秒激光进给速度对TiC陶瓷微孔加工的影响 被引量：6

8

作者 张军战 王禹茜 +1 位作者 张颖 刘永胜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1565-1571,共7页

采用螺旋打孔技术,在不同的激光进给速度下在TiC陶瓷上加工了微孔。用扫描电子显微镜分析了微孔形貌,利用能量色散谱仪研究了激光加工前后材料化学成分的变化,并结合X射线光电子能谱术(XPS)讨论了材料化学键的变化,探讨了利用飞秒激光加... 采用螺旋打孔技术,在不同的激光进给速度下在TiC陶瓷上加工了微孔。用扫描电子显微镜分析了微孔形貌,利用能量色散谱仪研究了激光加工前后材料化学成分的变化,并结合X射线光电子能谱术(XPS)讨论了材料化学键的变化,探讨了利用飞秒激光加工TiC陶瓷过程中材料的去除机理。结果表明:所得到的微孔具有较好的形貌特征,孔边缘没有出现明显的微裂纹。微孔入口圆度达98%以上,入口直径略小于出口直径。激光进给速度对入口处孔边缘的微观形貌影响较大。进给速度较低时,激光切蚀区域出现平行的条纹状周期结构,随着进给速度的增加,表面以混沌的颗粒状结构为主。在较低或较高的进给速度下,重铸层都会出现更为剧烈的氧化现象,实验显示最佳的进给速率应在6.4μm/s左右。XPS分析显示材料的去除主要是通过多光子吸收,在加工过程中发生Ti-C键的断裂产生的Ti离子被氧化后会生成TiO2和Ti2O3。 展开更多

关键词 飞秒激光 微孔加工 进给速度 微孔形貌 TiC陶瓷

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355nm紫外激光器加工多层柔性线路板盲孔 被引量：5

9

作者 张菲 段军 +1 位作者 曾晓雁 李祥友 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期143-146,共4页

采用输出功率10W的355nmNd:YVO4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。重点研究和分析了不同加工方式、功率密度、扫描间距、开/关激光延时等参数对加工结果的影响。得到的优化工艺参数为:第一次采用加工功率3.9W、频率80kHz... 采用输出功率10W的355nmNd:YVO4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。重点研究和分析了不同加工方式、功率密度、扫描间距、开/关激光延时等参数对加工结果的影响。得到的优化工艺参数为:第一次采用加工功率3.9W、频率80kHz、扫描速度50mm/s、开/关激光延时20μs/110μs、扫描间距18μm,第二次将加工功率降到1.4W,其他参数不变,此时,加工盲孔的效果最为理想,重铸层粗糙度为0.88966μm,孔底粗糙度为1.063μm。给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图。 展开更多

关键词 激光钻孔 全固态激光器 355nm 多层柔性线路板 盲孔

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靶材背面辅助材料影响激光打孔重铸层分布的实验研究 被引量：5

10

作者 杜晓婷 段文强 +3 位作者 王恪典 董霞 梅雪松 王文君 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期128-135,共8页

针对激光直冲加工微小孔时,孔出口重铸层较厚、毛刺较多的问题,提出了在靶材背面增加辅助材料的方法,探究不同吸光能力的材料对激光打孔重铸层分布的影响。辅助材料按照吸光能力分为透射光材料、吸收光材料和散射光材料,选择的3种典型... 针对激光直冲加工微小孔时,孔出口重铸层较厚、毛刺较多的问题,提出了在靶材背面增加辅助材料的方法,探究不同吸光能力的材料对激光打孔重铸层分布的影响。辅助材料按照吸光能力分为透射光材料、吸收光材料和散射光材料,选择的3种典型代表材料为石英玻璃、石蜡和NaCl,分别对3种材料激光打孔孔口形貌和重铸层厚度的影响进行实验研究,并对其作用机理进行了深入分析。实验结果显示:背面增加辅助材料可以有效地减小出口的重铸层厚度和出口毛刺,但入口重铸层厚度有不同程度的增加,且脉宽对打孔结果有明显影响;相比之下,NaCl的作用效果最佳,其入口重铸层增量较小,出口干净圆整,重铸层厚度减小了60%以上,减至10~15μm。 展开更多

关键词 激光打孔 微小孔 重铸层 辅助材料

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飞秒激光环切加工不锈钢微孔工艺及其质量控制神经网络模型 被引量：5

11

作者 岳端木 孙会来 +1 位作者 杨雪 孙建林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期136-145,共10页

利用飞秒激光微纳加工系统开展环切加工喷油器微孔的理论和实验研究。以06Cr19Ni10不锈钢为靶材,选取影响飞秒激光环切制孔过程的主要参数,基于L25(55)的正交表设计了5因素5水平的正交实验,分析激光功率、重复频率、离焦量、扫描速度和... 利用飞秒激光微纳加工系统开展环切加工喷油器微孔的理论和实验研究。以06Cr19Ni10不锈钢为靶材,选取影响飞秒激光环切制孔过程的主要参数,基于L25(55)的正交表设计了5因素5水平的正交实验,分析激光功率、重复频率、离焦量、扫描速度和扫描次数对微孔加工影响的显著性水平,探究微孔的成形演化规律以及各参数对微孔几何精度和形貌的影响,最终得到相对最优的参数水平组合为:激光功率1.0 W,重复频率9.0 kHz,离焦量200μm,扫描速度1.0 mm/s,扫描次数40次;基于BP神经网络建立关于上述5个参数为输入,微孔出入口孔径为输出的映射模型,通过对正交实验数据的迭代训练以及验证,最终建立出相对误差保持在7.6%以内的神经网络预测模型。 展开更多

关键词 飞秒激光 环切制孔 正交实验 BP神经网络

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激光间歇钻孔辅助TBM滚刀侵入花岗岩试验研究

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作者 聂雄 张康成 +3 位作者 陈振宇 彭赐彩 林赉贶 张魁 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第10期2041-2048,I0005-I0012,共16页

针对隧道掘进机(TBM)掘进高承载压力、高强度、高石英含量等极端地层时盘型滚刀(简称滚刀)磨损严重导致其综合切削性能低下等问题,提出一种激光辅助破岩模式用于提高滚刀破岩效率;并以激光间歇钻孔辅助缩尺滚刀侵入花岗岩为例,设置测试... 针对隧道掘进机(TBM)掘进高承载压力、高强度、高石英含量等极端地层时盘型滚刀(简称滚刀)磨损严重导致其综合切削性能低下等问题,提出一种激光辅助破岩模式用于提高滚刀破岩效率;并以激光间歇钻孔辅助缩尺滚刀侵入花岗岩为例,设置测试组(预制激光孔)与对照组(无预制激光孔),进行给定孔-孔距为2 mm时不同刀-孔距的滚刀侵入岩石试验。通过对比2组中岩石的宏观碎裂、岩石碎裂负荷和比能(E_(SE))分析岩屑质量、破碎过程中滚刀所受垂直力以及耗能情况,讨论该方法的可行性和有效性。结果表明:1)破岩量随着刀-孔距的增大呈现出先增加后减小的趋势,在刀-孔距为5 mm时破岩量最大;2)在侵入深度为3 mm时,垂直力随着刀-孔距增加大致呈现出先减小后增大的趋势,在刀-孔距大于5 mm后,滚刀垂直力变化不大;3)E_(SE)随着刀-孔距的增加出现先下降后上升的趋势,其中刀-孔距为5 mm时E_(SE)最低。 展开更多

关键词 TBM 激光钻孔 滚刀 侵岩试验

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Nd∶YAG激光精密环切喷油嘴喷孔实验研究 被引量：3

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作者 王之桐 《现代车用动力》 2005年第3期15-16,50,共3页

使用Nd∶YAG激光在平板试样上进行了精密环切喷油嘴喷孔的前期实验研究。激光器采用脉冲泵浦的形式,使用Cr4+∶YAG进行被动调Q,子脉冲宽度28ns,子脉冲能量1.5mJ,激光平均功率为1W。试样材料选用45#钢,壁厚为0.5mm,打孔形式采用环切法,... 使用Nd∶YAG激光在平板试样上进行了精密环切喷油嘴喷孔的前期实验研究。激光器采用脉冲泵浦的形式,使用Cr4+∶YAG进行被动调Q,子脉冲宽度28ns,子脉冲能量1.5mJ,激光平均功率为1W。试样材料选用45#钢,壁厚为0.5mm,打孔形式采用环切法,最终得到入口240μm、出口233μm、圆度小于10μm的小孔。 展开更多

关键词 激光技术 环切 油嘴喷孔

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碳纤维复合材料皮秒激光旋切制备大孔工艺

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作者 陶能如 蔡颂 +2 位作者 陈根余 肖铮铭 韦怡 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期210-222,共13页

针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)板的激光制孔加工,采用传统二维振镜激光扫描工艺存在孔锥度、热影响区大等难题,提出使用CFRP皮秒激光旋切制备大孔工艺。采用单因素实验方法,进行理论分析和实验验证,揭示皮秒激光旋切工艺下制孔锥... 针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)板的激光制孔加工,采用传统二维振镜激光扫描工艺存在孔锥度、热影响区大等难题,提出使用CFRP皮秒激光旋切制备大孔工艺。采用单因素实验方法,进行理论分析和实验验证,揭示皮秒激光旋切工艺下制孔锥度和热影响区的产生机制,着重分析工艺参数(楔形棱镜偏转角度、反射镜平移距离、旋切转速、激光功率、重复频率)对制孔过程中热影响区和孔锥度的影响规律,以及纤维取向对制孔质量的影响。研究表明:合理优化CFRP旋切制孔工艺的参数,可获得孔锥度为0.5°、热影响区为50μm以下的优质孔。研究可为超快激光高质量加工CFRP板材孔的工程应用提供理论参考和实验基础。 展开更多

关键词 光学制造 碳纤维增强树脂基复合材料 皮秒激光 旋切制孔 孔锥度 热影响区

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飞秒激光叩击式微孔加工的实验研究 被引量：3

15

作者 刘璇 宋立军 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第6期980-986,共7页

飞秒激光加工技术是一种新型的材料微加工技术,该技术在航空航天、生物医疗、电子制造等领域有广泛的应用前景。飞秒激光微孔加工技术可以用于航空发动机气膜冷却孔和无痛注射微针等的加工。但是加工质量和效率是制约该技术广泛应用的... 飞秒激光加工技术是一种新型的材料微加工技术,该技术在航空航天、生物医疗、电子制造等领域有广泛的应用前景。飞秒激光微孔加工技术可以用于航空发动机气膜冷却孔和无痛注射微针等的加工。但是加工质量和效率是制约该技术广泛应用的主要因素。实验研究了Burst模式和单脉冲模式条件下、不同脉冲能量时的微孔加工效果,并观察了孔的微观形貌。结果表明,增加能量对提高孔的大小和深度有利,但不利于提高孔的圆度;相比单脉冲模式,Burst模式下,增加Burst内脉冲数,孔变小变浅,且圆度变差;孔内壁上有出现亚微米波纹结构,波纹上有纳米颗粒,而孔口边缘出现烧蚀沉积。 展开更多

关键词 飞秒激光 微孔加工 Burst模式 孔的质量

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皮秒激光旋切制孔工艺研究 被引量：3

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作者 刘晓东 陈亮 +1 位作者 王曦照 熊政军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第7期192-200,共9页

为探究金属材料微孔的高质量成型工艺,采用皮秒激光旋切加工的方式在金属材料表面上开展微孔成型的实验研究。通过控制旋转光学系统光路中楔形棱镜的偏转和反射镜的平移来实现对微孔形状(尺寸和锥度)的控制。以1 mm厚的304不锈钢为实验... 为探究金属材料微孔的高质量成型工艺,采用皮秒激光旋切加工的方式在金属材料表面上开展微孔成型的实验研究。通过控制旋转光学系统光路中楔形棱镜的偏转和反射镜的平移来实现对微孔形状(尺寸和锥度)的控制。以1 mm厚的304不锈钢为实验对象,主要研究了激光脉冲能量、离焦量、重复频率以及激光旋转速度等实验参数对微孔成型质量的影响。实验结果表明:激光脉冲能量是微孔成型质量的关键因素;离焦量在一定程度上能改变微孔的锥度;激光的重复频率和旋转速度决定微孔的热影响和重铸层厚度。当激光脉冲能量为141μJ、重复频率为66.67 kHz时,取离焦量为+0.1 mm、激光的旋转速度为8000 r/min,制备出了孔径范围在100~300μm之间、锥度均可控的高质量微孔。 展开更多

关键词 激光加工 皮秒激光 旋切制孔 不锈钢 微孔

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水下超声场辅助激光成孔实验研究 被引量：3

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作者 吴浩 冯爱新 +4 位作者 吕豫文 张华夏 毛加成 程宝义 李自强 《应用激光》 CSCD 北大核心 2016年第1期90-95,共6页

针对水下激光成孔存在的缺陷,用超声辅助水下激光成孔的工艺方法对不锈钢进行打孔,分析了激光脉冲能量、水层厚度、超声功率对成孔三维形貌、孔径和孔深的影响;对比分析了有无超声辅助水下激光成孔三维形貌和SEM图像。结果表明,超声场... 针对水下激光成孔存在的缺陷,用超声辅助水下激光成孔的工艺方法对不锈钢进行打孔,分析了激光脉冲能量、水层厚度、超声功率对成孔三维形貌、孔径和孔深的影响;对比分析了有无超声辅助水下激光成孔三维形貌和SEM图像。结果表明,超声场辅助水下激光成孔工艺下,孔口形状、孔壁粗糙度改善,熔渣沉积减少,成孔质量比较好。随着激光脉冲能量、超声功率的增大孔的深度和直径也随之增大,孔锥度减小;随着水层厚度的增加孔的深度和直径先增大后减小,在水层厚度为3mm处的孔直径最接近于孔深;有超声辅助时孔的形貌明显好于无超声时孔的形貌。 展开更多

关键词 激光技术 水下激光成孔 成孔质量 超声辅助 不锈钢

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CFRP复材飞秒激光小孔加工工艺研究 被引量：3

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作者 邱一 刘壮 +1 位作者 李元成 张晓兵 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期196-201,共6页

飞秒激光有着极窄的脉宽、极高的峰值能量,因此具有加工范围广、加工质量好等优势。利用飞秒激光对CFRP复合材料进行小孔加工试验,研究了光斑局部填充和全填充两种方式对Φ3 mm小孔加工的影响。通过光学显微镜、工业CT等检测手段对试件... 飞秒激光有着极窄的脉宽、极高的峰值能量,因此具有加工范围广、加工质量好等优势。利用飞秒激光对CFRP复合材料进行小孔加工试验,研究了光斑局部填充和全填充两种方式对Φ3 mm小孔加工的影响。通过光学显微镜、工业CT等检测手段对试件的小孔加工进行检测,分析小孔进出口形貌以及内壁锥度,对比讨论了不同填充方式对材料去除的影响。试验结果表明,全填充的排屑条件好于局部填充,因此更容易加工出通孔;局部填充易导致光束向底部反射以及热量聚集所致的材料去除,因此加工出的通孔锥度较小。扫描速度越小,孔的锥度越小,反之扫描速度越大,孔的锥度越大。填充间距影响着激光的输入能量密度,因此填充间距对小孔加工的深度有直接影响,对小孔入口直径以及小孔锥度的影响较小。 展开更多

关键词 飞秒激光 CFRP复合材料 小孔加工 光斑填充方式

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激光加工气膜孔重铸层的研究进展 被引量：2

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作者 范润泽 谢合瑞 +3 位作者 徐静吉 凡正杰 梅雪松 崔健磊 《铸造技术》 CAS 2023年第9期779-795,共17页

气膜冷却孔是航空发动机涡轮叶片上的重要冷却结构,激光可以在涡轮复杂曲面上制备出高精度气膜孔。激光作用过程中产生的重铸层会降低气膜冷却效果。虽然超快激光通常视为“冷”加工,但大功率高重频的超快激光也会出现热损伤。激光加工... 气膜冷却孔是航空发动机涡轮叶片上的重要冷却结构,激光可以在涡轮复杂曲面上制备出高精度气膜孔。激光作用过程中产生的重铸层会降低气膜冷却效果。虽然超快激光通常视为“冷”加工,但大功率高重频的超快激光也会出现热损伤。激光加工气膜孔技术的重点是多方面的,重铸层形成机理及其抑制方法是激光加工气膜孔技术的重点之一。目前对激光加工气膜孔重铸层的研究集中于加工参数的影响。激光加工气膜孔重铸层的研究已经取得了一定的成果,但是尚未解决重铸层形成机理问题。从重铸层的金相组织、元素组成等方面对重铸层进行表征分析是一种可能的研究方向,介绍激光加工气膜孔的加工原理与现状,并对激光加工微孔时重铸层的相关研究进行综述,总结了目前关于重铸层形成机理的相关理论研究。 展开更多

关键词 激光钻孔 气膜孔 重铸层 形成机理

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Al_2O_3陶瓷低压水射流激光复合打孔质量的研究 被引量：3

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作者 袁根福 陆平卫 《应用激光》 CSCD 北大核心 2015年第4期479-482,共4页

针对Al2O3陶瓷激光打孔存在孔锥度和相对孔径误差较大等问题,提出了Al2O3陶瓷低压水射流激光复合打孔的方法。通过对比分析,研究了水射流流速对Al2O3陶瓷直接激光打孔和低压水射流复合打孔质量的影响规律。研究结果表明,该复合打孔技术... 针对Al2O3陶瓷激光打孔存在孔锥度和相对孔径误差较大等问题,提出了Al2O3陶瓷低压水射流激光复合打孔的方法。通过对比分析,研究了水射流流速对Al2O3陶瓷直接激光打孔和低压水射流复合打孔质量的影响规律。研究结果表明,该复合打孔技术利用水射流的冲击和冷却作用,可以大大减小孔的锥度以及相对孔径误差,也可以减少材料表面和内壁熔渣的堆积,从而改善和提高Al2O3陶瓷打孔的质量。 展开更多

关键词 激光复合加工 低压水射流 陶瓷打孔 锥度

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