1 华侨大学 机电及自动化学院，福建厦门3602
2 厦门理工学院 机械与汽车工程学院，福建厦门36104
3 华侨大学 制造工程研究院，福建厦门61021
4 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室，福建厦门361021
针对静电纺丝射流直径小、速度快，不易检测的难题，提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理，激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合，有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术，对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律，并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明，同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性，最适于射流检测的激光功率为4 mW；在射流稳定阶段，有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm，无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm，有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%；对于细小射流，有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm，无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm，有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此，引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性，为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。
静电纺丝 同轴激光 激光辅助 射流检测 electrospinning coaxial laser laser assisted jet detection
1 中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江 宁波 315201
2 宁波大学机械工程与力学学院，浙江 宁波 315211
3 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
针对Ti?6Al?4V钛合金深窄槽等结构的高效、精密、绿色加工难题，本团队利用同步纳秒激光辅助电解钛合金加工方法，综合利用激光加工效率高、局部温升、可直接去除表面钝化层以及电解加工表面质量好等优势，实现了钛合金材料的高效定域去除。研究了关键工艺参数（电解电压、激光功率、进给速度）对钛合金深窄槽加工精度和槽底面粗糙度的影响规律，验证了采用常温钝性盐溶液和较低的电解电压实现钛合金高效精密加工的可行性。研究结果表明：在电解电压为20 V、激光功率为3~5 W、进给速度为1.8 mm/min的参数下，可以实现钛合金的高效率、低表面粗糙度加工。本文提出了激光功率梯度变化（5 W→3 W）的钛合金三维结构高精密加工方法，并采用该方法在Ti?6Al?4V钛合金工件上实现了矩形台和深窄槽三维结构的加工。
激光技术 激光辅助电解加工 钛合金 深窄槽 表面质量 加工精度
1 国网宁夏电力有限公司检修公司，宁夏 银川 750001
2 浙江工业大学激光先进制造研究院，浙江 杭州 310023
3 高端激光制造装备省部共建协同创新中心，浙江 杭州 310023
4 浙江工业大学机械工程学院，浙江 杭州 310023
利用激光辅助低压冷喷涂技术在不同激光功率下制备石墨/Cu复合涂层。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、图像分析软件ImageJ等，对复合涂层的截面形貌、表面形貌、微观组织、石墨含量以及元素分布等进行表征。结果表明：采用单一低压冷喷涂不能够形成连续的涂层，只能形成断续的点状物，而通过激光辅助低压冷喷涂可以实现石墨/Cu复合涂层的有效沉积。随着激光功率的升高，复合涂层的厚度和宽度均得到一定的提升，表面起伏以及涂层/基体的界面结合得到改善。在通过激光辅助低压冷喷涂所制备的复合涂层中，增强相石墨与黏结相Cu之间结合致密，但过高的激光功率容易导致增强相石墨烧蚀和黏结相Cu氧化的问题。
激光技术 激光辅助低压冷喷涂 石墨/Cu复合涂层 激光功率 微观组织 laser technique laser-assisted low-pressure cold spraying graphite/Cu composite coating laser power microstructure
Author Affiliations
Abstract
1 Centre for Advanced Material Processing and Manufacturing (AMPAM), School of Mechanical and Mining Engineering, The University of Queensland, Brisbane, Australia
2 DMTC Ltd., Hawthorn, Melbourne, Victoria, Australia
3 Faculty of Science, Engineering and Technology, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Melbourne, Victoria, Australia
4 School of Engineering and Built Environment, Griffith University, Gold Coast, Queensland, Australia
Several detailed studies have comprehensively investigated the benefits and limitations of laser-assisted machining (LAM) of titanium alloys. These studies have highlighted the positive impact of the application of laser preheating on reducing cutting forces and improving productivity but have also identified the detrimental effect of LAM on tool life. This paper seeks to evaluate a series of the most common cutting tools with different coating types used in the machining of titanium alloys to identify whether coating type has a dramatic effect on the dominant tool wear mechanisms active during the process. The findings provide a clear illustration that the challenges facing the application of LAM are associated with the development of new types of cutting tools which are not subjected to the diffusion-controlled wear processes that dominate the performance of current cutting tools.
laser-assisted machining tool life tool wear titanium alloys International Journal of Extreme Manufacturing
2021, 3(1): 015001
1 上海工程技术大学机械与汽车工程学院, 上海 201620
2 美国爱荷华州立大学机械工程系, 美国 爱荷华州 50011
3 上海海洋大学工程学院, 上海 201306
4 武汉大学动力与机械学院, 湖北 武汉 430072
激光辅助近场纳米制造是利用近场聚焦激光束突破衍射极限对材料进行加工,使其发生纳米域内的相变或爆炸,从而制造纳米级材料和复杂结构的技术。基于探针的激光辅助近场制造技术是激光辅助近场纳米制造的一大分支。加工域内原位光场、温升、应力以及材料结构演变是纳米加工动态过程中的重要信息,有助于深入理解纳米加工过程多物理场相互作用的物理机制,以及进一步优化加工过程控制。本文主要综述了基于扫描探针显微镜探针针尖的激光辅助近场纳米加工中光场、温度场、应力场探测的实验和结构演变的理论计算工作。
显微 近场显微镜 激光辅助纳米制造 拉曼光谱 分子动力学模拟
山东理工大学机械工程学院, 山东 淄博 255049
为了在激光加热辅助切削(LAM)氮化硅陶瓷试验中获得较高的加工表面质量和加工效率, 实验并分析了各加工参数对温度分布和表面完整性的影响, 为在加工中选取合适的参数提供依据。利用ANSYS软件对切削区域温度场进行仿真, 探索了激光功率改变时温度的变化规律, 得到了各参数下的软化层深度, 并通过试验验证仿真结果的正确性。根据仿真得到的软化层尺寸选择合适的背吃刀量, 通过单因素试验确定主轴转速和进给速度的理想范围。结果表明, 在激光功率为180~210 W、主轴转速为700~900 r/min、进给速度为0.01~0.013 mm/r时按照仿真得到的背吃刀量进行试验可以获得较低的表面粗糙度和较高的材料去除率。研究表明, 试验结果与仿真结果基本吻合, 可以采取先仿真后试验的方法得到合适的加工参数, 从而达到在获得较高表面质量的同时提高加工效率的目的。
激光辅热切削 氮化硅陶瓷 温度场仿真 表面粗糙度 去除率 laser assisted machining silicon nitride ceramic temperature field simulation surface roughness removal rate
火箭军总医院礼士路门诊部皮肤科, 北京 100045
目的: 评价点阵CO2激光辅助透皮技术结合5%米诺地尔酊外用治疗斑秃的临床疗效及其对患者生活质量的影响。方法: 将46例斑秃患者随机分成观察组、对照组,每组23例。观察组患者予以点阵CO2激光治疗,每2周1次,共6次,同时外用5%米诺地尔酊,2次/d；对照组仅外用5%米诺地尔酊,用法同观察组。治疗12周后观察并比较两组患者的临床疗效、不良反应和患者生活质量指数(DLQI)评分。结果: 观察组有效率为91.30%,高于对照组的65.22%,差异有统计学意义(P＜0.05)。治疗前,两组患者DLQI评分相比,差异无统计学意义(t=-0.912,P=0.367)。组内比较,治疗后两组患者DLQI评分均较治疗前明显下降,差异有统计学意义(t=-10.42,P=0.000；t=-8.614,P=0.000)。治疗后,观察组患者DLQI评分下降较对照组更明显,差异有统计学意义(t=-2.636,P=0.012)。两组患者不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P＞0.05)。结论: 运用点阵CO2激光辅助药物透皮传输技术配合外用5%米诺地尔酊对斑秃的治疗临床效果显著,不良反应轻微,操作简便易行安全,值得临床推广使用。
CO2点阵激光 斑秃 米诺地尔液 激光辅助药物传输 fractional CO2 laser alopecia areata minoxidil laser-assisted drug delivery
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
零件表面形貌是工件在不同加工过程中形成的结果。通过对表面疵病宏观与微观形貌研究,以实现对加工过程中产生疵病源头准确定位与控制。依据超光滑表面疵病特点,提出了有针对性的疵病两步测量法,设计了激光辅助显微镜检测设备检测疵病的形状、位置及方向等宏观特征;再采用白光干涉仪和原子力显微镜对这一疵病进行了深入的微观形貌检测,实现了对最大深度0.1 μm疵病的检测。两步测量法可以有效地控制并检测超光滑表面的疵病。
超光滑表面 抛光 疵病 两步测量法 激光辅助 super-smooth surface polishing defection two-step measurement laser assisted
1 荆州市中心医院, 湖北 荆州 434000
2 郴州市第三人民医院, 湖南 郴州 423000
3 深圳爱尔眼科医院, 广东 深圳 518000
目的: 报告1例飞秒激光治疗移植物抗宿主病相关性白内障患者。方法: 对一名男性异基因造血干细胞移植术后2年患者的白内障情况进行诊治并追踪。患者, 男, 29 岁, 异基因造血干细胞移植术后2年, 双眼视力渐进性下降1年余, 影响日常自理生活。眼部体征: Vod:0.06→0.2, Vos:CF/眼前(矫不应); NCT:R 11.2 mmHg, L 16.7 mmHg, 泪液分泌试验: R 5 mm/5 min, L 2 mm/5 min, 双眼结膜混合充血(++++), 右眼晶体后囊下皮质呈砂锅底样混浊; 左眼角膜中央实质层云雾状混浊并见大量新生血管, 晶体全白色混浊。诊断: 1.双眼并发性白内障, 2.左眼角膜斑翳, 3.慢性移植物抗宿主病, 4.急性淋巴细胞性白血病, 5.异基因造血干细胞移植术后, 6.糖尿病。予右眼行白内障超声乳化摘除联合人工晶体植入术, 左眼行飞秒激光辅助白内障超声乳化摘除联合人工晶体植入术。结果: 患者术后视力Vod: 0.4, Vos: 0.04, 目前患者生活自理已完全不受影响。结论: 飞秒激光辅助白内障超声乳化摘除联合人工晶体植入术对特殊患者亦具有很高的安全性及手术效果。
移植物抗宿主病 白内障 飞秒激光辅助白内障手术 白内障超声乳化摘除术 角膜内皮 graft versus host disease cataract femtosecond laser-assisted cataract surgery cataract phacoemulsification corneal endothelium
