激光与光电子学进展, 2019, 56 (18): 181402, 网络出版: 2019-09-09   

阳极氧化铝表面激光处理工艺与机理 下载: 1135次

Laser Surface Processing on Anodic Aluminum Oxide
作者单位
1 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室, 上海 200072
2 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072
3 上海银玛标识股份有限公司, 上海 201601
图 & 表

图 1. 激光标记设备工作原理图

Fig. 1. Working schematic of laser marking equipment

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图 2. 不同功率下阳极氧化5052铝合金激光表面处理后的宏观效果。(a) 23%P0;(b) 25%P0; (c) 27%P0;(d) 33%P0;(e) 38%P0;(f) 40%P0;(g) 50%P0

Fig. 2. Macroscopic displays on surface of 5052 anodic aluminum oxide alloy after laser surface processing with different setup powers. (a) 23%P0; (b) 25%P0; (c) 27%P0; (d) 33%P0; (e) 38%P0; (f) 40%P0; (g) 50%P0

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图 3. 激光输出功率与图形对比度关系

Fig. 3. Laser output power as a function of pattern contrast

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图 4. 不同功率下阳极氧化5052铝合金激光表面处理后的微观形貌。(a) 1.64 W;(b) 1.88 W;(c) 2.13 W;(d) 2.76 W;(e) 3.32 W;(f) 3.58 W;(g) 4.66 W

Fig. 4. Micro-morphologies on surface of 5052 anodic aluminum oxide alloy after laser surface processing with different setup powers. (a) 1.64 W; (b) 1.88 W; (c) 2.13 W; (d) 2.76 W; (e) 3.32 W; (f) 3.58 W; (g) 4.66 W

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图 5. 铝材表面SEM微观形貌。(a) 500倍;(b)局部放大5000倍

Fig. 5. SEM micro-morphologies of aluminum surface before and after laser surface processing. (a) 500×; (b) local amplification for 5000×

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图 6. 铝材截面SEM微观形貌。(a)激光处理前;(b)激光处理后

Fig. 6. SEM micro-morphologies of aluminum cross section. (a) Before laser surface processing; (b) after laser surface processing

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图 7. 设定功率为38%P0时铝材表面SEM微观形貌

Fig. 7. SEM micro-morphologies of aluminum surface before and after laser surface processing with setup power of 38%P0

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表 15052铝合金化学成分(质量分数,%)

Table1. Chemical compositions of 5052 aluminum alloy (mass fraction, %)

CompositionAlMgFeSiCrCuMnZn
ContentBal.2.2-2.80.250.250.15-0.350.10.10.1

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表 2激光表面处理工艺参数

Table2. Parameters of laser surface processing

ParameterValue
Scanning speed /(mm·s-1)130
Setup power /P023%,25%,27%,33%,38%,40%,50%
Frequency/ kHz300
Pulse length/ns4
Scanning distance/mm0.005

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李彤彤, 沈宝东, 李重河, 兰豹豹, 陈光耀. 阳极氧化铝表面激光处理工艺与机理[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(18): 181402. Tongtong Li, Baodong Shen, Chonghe Li, Baobao Lan, Guangyao Chen. Laser Surface Processing on Anodic Aluminum Oxide[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(18): 181402.

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