作者单位
摘要
1 宁波大学机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211
2 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室,浙江 宁波 315201
3 中国科学院大学,北京 100049
4 江西理工大学机电工程学院,江西 赣州 341000
激光铣削具有材料适应性广、激光能量密度可调控以及无机械力等特点,可用于难加工材料镍基高温合金的材料去除加工。本团队采用光束整形的多激光束耦合纳秒激光开展了DZ411镍基高温合金微铣削表面的工艺研究,分析了扫描次数N、扫描速度v、扫描间距s、脉冲频率f以及激光功率P等工艺参数对铣削表面形貌、表面粗糙度、铣削效率以及表面元素分布等的影响机制。结果表明:多光束耦合激光对材料的去除机制主要是汽化与重熔,在加工表面形成了凸起与凹坑等周期性多尺度特征;当N=10、v=100 mm/s、s=25 μm、P=15 W、f=10 kHz时,面槽底部的粗糙度Ra最大(51.75 μm),铣削效率也达到最大值(1.87 mm3/min);随着扫描间距s由15 μm增大到35 μm或激光功率P由5 W增大到15 W,铣削效率逐渐增大;激光铣削过程中材料发生了复杂的物理化学变化,加工表面的凸起结构中可能包含多种金属氧化物和金属间化合物。本研究工作可以拓展激光加工的工艺类型,为新型激光铣削参数优化提供工艺支撑。
激光技术 激光铣削 光束耦合 镍基高温合金 表面形貌 表面粗糙度 铣削效率 
中国激光
2023, 50(8): 0802203
胡培鑫 1,2姚路 1,2吕启涛 2,3吉恩才 3[ ... ]何正娣 2,*
作者单位
摘要
1 深圳大学应用技术学院, 广东 深圳 518000
2 深圳技术大学中德智能制造学院数字化口腔激光智能制造重点实验室, 广东 深圳 518118
3 大族激光科技产业集团股份有限公司光源事业部, 广东 深圳 518000
使用5 W红外飞秒激光器对牙科全瓷修复中常用的玻璃陶瓷材料VITA MARK II进行铣削加工实验,系统研究超快激光加工工艺参数对铣削效率以及铣削效果的影响,并利用5 W红外飞秒激光器实验结果对20 W红外飞秒激光器铣削效率进行模拟预估。实验结果表明,在激光重复频率为100 kHz,扫描速度为200 mm/s,扫描间距为0.01 mm的条件下,5 W红外飞秒激光器对VITA MARK II陶瓷的铣削效率最高,为0.0409 mm 3/s。加工后的VITA MARK II陶瓷粗糙度为3~5 μm,崩边量在50 μm以内,斜坡量在100 μm以内。该牙科玻璃陶瓷的激光切割阈值约为0.72 J/cm 2。推算出20 W红外飞秒激光器对VITA MARK II陶瓷的铣削效率为0.1558 mm 3/s。上述实验论证了5 W激光切割牙科玻璃陶瓷的可行性及有效性,可为20 W红外飞秒激光铣削实验样机的搭建提供参考。
激光器 超快激光 牙科玻璃陶瓷 激光工艺参数 铣削效率 铣削效果 
激光与光电子学进展
2020, 57(5): 051402

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