激光参数对陶瓷微孔加工质量的影响

为研究激光加工氧化铝陶瓷高质量微孔的成型工艺,采用皮秒激光自旋切割模式在0.3 mm厚的氧化铝陶瓷上加工直径为0.2 mm的微通孔。研究了激光加工参数(激光功率、离焦量、重复频率、打孔次数及扫描速度)对微孔质量的影响。试验结果表明,随着激光功率的增加,孔的入口、出口直径增大,入口、出口圆度和锥度呈现减小的趋势;随着扫描速度的降低,孔的锥度呈下降趋势;随着负离焦量的增大微孔锥度逐渐减小;重复频率的变化对微孔质量各性能指标影响不大。试验发现激光功率和离焦量是影响微孔质量主要因素。最终在功率为27 W、离焦量为-0.7 mm、扫描速度为400 mm/s、重复频率为100 kHz及打孔次数为10次时获得入口圆度为2.995μm、出口圆度为3.509μm及锥度为5.96°的高质量微孔。     

氧化铝工程陶瓷研磨工艺研究

通过对氧化铝陶瓷工件的离散磨料研磨和固结磨料研磨试验,分析了研磨方式、磨料粒度、浓度及结合剂种类、研磨压力、研磨速度、研磨时间等工艺参数对成品的形状精度、表面粗糙度、研磨效率的影响,分析其研磨机量,提出了研磨工程陶瓷的合理方法。     

皮秒超短脉冲激光烧蚀金属的微孔加工

开展了空气环境下皮秒超短脉冲激光烧蚀不锈钢微孔的实验研究,探索了多种激光加工参数对烧蚀微孔尺寸的影响。实验结果表明,孔径和孔深均表现为随激光能量密度的增加先增加后趋于饱和态,其中,临界能量密度时可获得最深的孔,即具有最大的能量利用率;短波长烧蚀可以获得更小的孔径和更深的孔深,即短波长在大深径比微孔加工中具有明显的优势;存在临界重复频率使得孔径最大,孔深最深;焦面处烧蚀孔径最小且孔深最深。     

精密陶瓷的激光加工

陶瓷材料具有其他材料所没有的绝缘性能好、耐蚀、耐磨和导热等优良性能,广泛地用在电气、电子器件、机械零件和型材等上面。陶瓷是提高零件和产品性能不可缺少的材料,今后用途会更加广     

氧化铝陶瓷基板紫外纳秒激光打孔工艺研究

氧化铝陶瓷基板作为雷达微波组件的核心部件,其硬脆特性使得传统加工方法在导通孔加工中存在很多限制。激光加工作为一种非接触式高能束加工方法,是氧化铝陶瓷表面孔加工的最优选择。文中主要研究了紫外纳秒激光氧化铝陶瓷表面孔加工中的激光加工参数（包括激光平均功率、扫描速度和扫描次数等）对孔的特征尺寸（包括入口直径、出口直径和锥度）的影响规律,并分析了各种规律产生的相关机理。此研究为雷达微波用电子陶瓷基板的导通孔加工提供了有力的理论依据和技术支持。     

皮秒激光在精密加工技术中的应用研究

采用单因素实验方法,研究了用皮秒激光在玻璃上钻取高质量的孔和切割薄玻璃（小于200μm）,结果表明,低脉冲能量、高重复率,有利于微加工。但当玻璃厚度大于0.5 mm时,则宜选取高脉冲能量和较低的重复率。采用同样的方法对碳纤维增强塑料精密加工过程中脉冲积累和扫描积累引起的热积累问题进行了研究,结果表明通过选取合适的进给速度和扫描次数,可以避免脉冲积累带来的有害热积累,大大减少热损伤;扫描积累的特征值有临界扫描次数,超过临界扫描次数,基体蒸发区的范围开始迅速增加。     

工程陶瓷磨料水射流加工工艺参数对加工质量的影响

工程陶瓷材料是一种经过高温烧结而形成的无机非金属材料，由于它硬度高、脆性大，大多数冉瓷不导电、用传统的机械加工方法难以加工。近年来，高压磨料水射流加工工程陶瓷的方法越来越受到人们的重视。文章选择不同的工艺参数，作了大量试验，研究分析了各工艺参数对加工质量的影响。给出了一种优选工艺参数的方法。     

激光加工陶瓷坯体工艺的研究及现状

激光加工陶瓷坯体的工艺,可以使陶瓷的加工更加接近于金属的加工过程。该工艺首先通过先进的陶瓷成型技术制备出高度均匀的陶瓷坯体,这一过程非常类似于金属铸造生产的坯锭。结构陶瓷产业链可因此形成互相配合的3个专业板块,即陶瓷粉体、陶瓷坯体（坯锭）和陶瓷产品。陶瓷坯体采用陶瓷粉体批量制备。陶瓷零部件通过激光三维加工坯锭制造各种品种的陶瓷产品。每一个专业板块都是相互独立又相互联系的行业,这样的产业结构必将加速结构陶瓷产业的快速形成,市场前景极其广阔,意义深远。本文介绍了陶瓷凝胶注模成型技术和激光加工的基本原理和工艺过程,着重介绍了目前激光加工技术在陶瓷成型的应用研究。     

飞秒激光进给速度对TiC陶瓷微孔加工的影响

采用螺旋打孔技术,在不同的激光进给速度下在TiC陶瓷上加工了微孔。用扫描电子显微镜分析了微孔形貌,利用能量色散谱仪研究了激光加工前后材料化学成分的变化,并结合X射线光电子能谱术(XPS)讨论了材料化学键的变化,探讨了利用飞秒激光加工TiC陶瓷过程中材料的去除机理。结果表明:所得到的微孔具有较好的形貌特征,孔边缘没有出现明显的微裂纹。微孔入口圆度达98%以上,入口直径略小于出口直径。激光进给速度对入口处孔边缘的微观形貌影响较大。进给速度较低时,激光切蚀区域出现平行的条纹状周期结构,随着进给速度的增加,表面以混沌的颗粒状结构为主。在较低或较高的进给速度下,重铸层都会出现更为剧烈的氧化现象,实验显示最佳的进给速率应在6.4μm/s左右。XPS分析显示材料的去除主要是通过多光子吸收,在加工过程中发生Ti-C键的断裂产生的Ti离子被氧化后会生成TiO2和Ti2O3。     

准分子激光加工工艺参数与修饰表面形貌参数的关系

表面微观形貌修饰是改善和控制表面微摩擦性能的一种方法。采用准分子激光表面形貌修饰技术在A l2O3陶瓷材料表面构建微观形貌,通过改变准分子激光加工工艺参数,探讨了准分子激光加工表面形貌参数(包括粗糙度参数和分形参数)与加工工艺参数的相关关系。研究表明:准分子加工工艺参数与表面形貌参数之间存在相关性,轮廓高度算术平均值、轮廓高度均方根值、坡度均方根值和分形维数与激光能量密度成正比,承载量系数与激光能量密度成反比;随着激光能量密度的增大,表面形貌的起伏程度和致密程度增大、陡峭程度有细微的变化、承载面积比减小。     

陶瓷喷嘴Nd:YAG激光精密打孔应用研究

通过在陶瓷喷嘴上进行激光打孔的多种工艺参数试验，分析了激光能量、脉冲宽度和激光频率等对打孔质量的影响，摸索出了一套切实有效的激光打孔工艺参数，较好地解决了小孔锥度问题，加工出了合格的陶瓷小孔样品。并对激光加工工艺参数进行了多因素分析，探讨了多种加工工艺参数对加工小孔锥度的影响。     

工程陶瓷数控磨削加工工艺研究

采用数控精雕机床针对工程陶瓷难加工性问题,以碳化硅陶瓷主镜支架孔为实验对象。经反复试验得出陶瓷孔的加工工艺,包括磨头、刀具的选择、工件的装夹、陶瓷孔加工工艺设计。并利用正交实验技术及信噪比的计算分析,确定在满足工件表面加工质量的情况下,减少加工时间的加工工艺参数,得出适合特定技术要求的高效合理的工程陶瓷磨削工艺。     

皮秒激光工程应用研究现状与发展分析

皮秒激光作为一种新型的能量源,具有皮秒级(?10 ps=10–11s)超短脉宽、重复频率可调范围宽和高脉冲能量等特点,有望实现包括硬脆性难加工材料在内的高精与高效兼顾的材料加工效果,在材料精细与微纳加工领域已逐步显露头角。介绍了皮秒激光与材料相互作用的基本特点和区别于其他类型激光加工的优势,总结综述近年来国内外皮秒激光在材料切割、选择性去除、深微孔加工和型面加工等几个面向工程实际应用研究的最新进展,对皮秒激光在工业领域未来应用中所面临的问题和发展方向进行分析与预测。皮秒激光的工程应用作为新型激光智能化制造手段之一将在高精高效机械制造领域具有广阔的应用前景。     

新型微加工专用激光系统

近些年，微加工的发展趋势越来越引起人们的关注。微加工工艺一般均采用激光加工技术，如微切削、微刻蚀、微钻削、微观构造等。就激光微加工系统而言，激光器的性能指标会直接影响到微加工产品的质量。高脉冲能量，短脉冲，高质量光束的激光源是激光微加工应用的必备条件。德国TRUMPF公司研发出一种专门适用于微加工的激光加工系统。     

碳化硼陶瓷加工工艺的研究

作为一种重要的特种陶瓷,碳化硼陶瓷已经在各个领域有了广泛的应用,但是其加工性能仍然成为制约碳化硼陶瓷发展的巨大阻力。本文介绍了碳化硼陶瓷在加工过程中存在的主要问题,阐述了各种加工工艺的特点和相应的加工机理,提出了碳化硼陶瓷加工工艺的选择方案及加工后的质量评价方法,并对碳化硼陶瓷加工的发展方向进行了评述。     

钣金工艺中的激光加工技术

1960年世界上第一台激光器问世以来,激光成了20世纪的重大科学发明之一,激光材料加工也成为一种新型的高能束流加工技术。激光单色性、相干性和平行性的三大特点,特别适宜于航空、航天、汽车、造船和冶金工艺的钣金工艺,为材料加工工艺提供了一种理想实用的新手段。如今,激光加工技术已从特殊用途的加工技术变为通用的、具有各种加工能力的精密加工技术,在激光的所有应用领域中,激光材料加工占30％以上。     

激光珩磨加工工艺参数的实验研究

简要介绍了激光珩磨加工，通过实验，研究了激光加工参数对激光珩磨加工质量的影响，初步确定了合理的参数范围，并提出了进一步优化所应考虑的因素。     

激光辅助加热切削氧化铝工程陶瓷的刀具磨损试验研究

氧化铝工程陶瓷具有较高的强度、硬度和较好的耐磨性,是典型的难加工材料,激光辅助加热切削是加工这种高硬度材料的有效方法之一。通过对氧化铝工程陶瓷在激光辅助加热切削时立方氮化硼(CBN)刀具的磨损试验,研究了激光功率、主轴转速和进给速率等不同工艺参数对刀具磨损所产生的影响。结果发现,CBN刀具的磨损形态主要表现为前刀面和后刀面磨损,造成刀具磨损的主要原因是磨料磨损和粘结磨损;同时还发现,与普通切削相比,采用辅助加热切削可以明显减小刀具的磨损。