北京航空制造工程研究所 高能束流加工技术重点实验室, 北京 100024
利用飞秒激光在铝箔上按设定好的轮廓程序重复扫描直至切透得到所需轮廓的微型器件, 研究了飞秒激光加工参数对切缝边缘坡度的影响规律。实验结果表明, 透镜焦距、扫描速度和飞秒激光能量密度与切缝坡度密切相关。切缝坡度随着扫描速度的增大而增大, 随着能量密度和聚焦透镜焦距的增大而逐渐减小。实验中飞秒激光切透大块铝箔材料即微型器件脱落时停止出光, 切缝未能继续发育, 坡度主要由材料上表面切割缝宽决定, 与飞秒激光高斯能量分布特征和去除材料的阈值密切相关。
飞秒激光 微器件 坡度 加工参数 femtosecond laser microminiature device kerf slope machining parameters
为了完善平面摇摆式抛光的理论并指导加工，基于Preston方程建立了平面摇摆式加工的去除模型，并使用该模型在Matlab中仿真计算元件上各点在不同加工参数情况下的去除量，最终得到不同加工参数情况下所产生的不同去除形貌。通过控制不同参数在430 mm×430 mm平面石英元件上进行抛光实验，验证去除模型的正确性，对比相同参数下仿真得到的去除形貌和加工后检测得到的面形图可知该去除模型能够正确预测不同加工参数时的去除量，从而证实了该模型能够准确、有效地指导摇摆式抛光。
摇摆式抛光 加工参数 轨迹长度 去除模型 swinging polishing machining parameters track length removal model 强激光与粒子束
2014, 26(3): 032009
