1 华中科技大学 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
2 内布拉斯加大学 电气和计算机工程系, 林肯 NE 68588
为了改变KDP晶体精密加工难和效率低的状态,采用皮秒超快激光抛光KDP晶体的新方法,系统地研究了激光波长、单脉冲能量密度、激光束入射角、光斑搭接率、扫描方式以及激光焦深等因素对激光抛光KDP晶体质量的影响规律,并对激光与KDP晶体的相互作用机理进行了分析。结果表明,在皮秒激光波长λ=355nm、聚焦镜焦距f=56mm、激光束入射角α=84°、激光重复频率F=800kHz、脉冲能量密度Q=2.4J/cm2、光斑搭接率O=60%、45°多方向交叉扫描以及加工次数T=10次的优化参量条件下,KDP晶体表面粗糙度均方根值可达到76nm。这一结果使激光抛光技术的研究得到了进一步补充。
激光技术 激光抛光 工艺研究 KDP晶体 表面粗糙度 laser technique laser polishing process study KDP crystal surface roughness
1 武汉理工大学 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室, 武汉 430070
2 武汉理工大学 汽车零部件技术湖北协同创新中心, 武汉 430070
3 武汉理工大学 能源与动力工程学院, 武汉 430070
为了研究汽车发动机连杆激光3-D打印制造工艺, 采用理论分析和实验验证的方法, 建立了连杆3-D数据模型, 进行了分层切片处理, 通过S型扫描和轮廓偏移扫描, 规划两种连杆加工路径。选用铁基合金粉末以及相应的工艺参量, 在激光3-D打印系统中进行连杆打印试验。扫描单层轨迹用时4min30s~4min56s, 总用时4h20min。结果表明, 连杆成形区底部的金相组织主要是柱状晶和树枝晶, 中上部是细小的等轴晶, 层间致密搭接, 形成良好的冶金结合;成形连杆显微硬度为450HV~490HV, 屈服强度为754MPa, 抗拉强度为1189MPa, 延伸率为9%。连杆激光3-D打印成形制坯性能相比于锻造、粉锻制造工艺, 减少了工装成本支出并缩短了生产准备工时, 其屈服强度、抗拉强度等力学性能超过钢锻连杆, 与国外粉锻连杆相比, 差别不大, 能满足连杆制坯要求。
激光技术 发动机连杆 3-D打印 工艺研究 试验 laser technique engine connecting rod 3-D printing process study experiment
