脉冲Nd:YAG激光除漆实验

介绍激光除漆技术的特点、原理和应用.通过实验测量所得到的数据,详细地分析了激光除漆过程中,激光波长、脉冲宽度、激光能量、材料性质等技术参数对于除漆阈值和除漆效率等的影响.     

选择性激光烧结聚苯乙烯制件尺寸精度影响因素研究

采用正交试验的方法,研究激光功率、扫描速度、扫描间距、粉底温度各工艺参数对烧结件的尺寸精度的影响规律。结果表明,工艺参数激光功率、扫描间距、扫描速度的调整加大了热交换区对扫描平面内尺寸精度的影响,粉底温度对收缩的影响较小。最优的烧结参数组合为40%的激光功率、0.11mm的扫描间距、2000mm/s的扫描速度90℃的粉底温度。     

选择性激光烧结聚苯乙烯/玻璃纤维制件成型精度研究

采用选择性激光烧结(SLS)技术,在激光功率25 W、预热75℃等工艺条件下制备了聚苯乙烯/玻璃纤维(PS/GF)制件,研究了扫描速率、扫描间距和单层厚度对该制件X、Y、Z方向尺寸的影响,并通过正交试验对工艺参数进行优化。结果表明:对于PS/GF制件,其Z向的尺寸相对误差及变化幅度最大。三个工艺参数中,扫描速率对制件尺寸的影响最大,单层厚度的影响次之,扫描间距的影响最小;PS/GF制件的最佳SLS成型工艺参数为扫描速率2 000 mm/s、单层厚度0.25 mm、扫描间距0.28 mm。     

CO2激光清洗2024铝合金表面复合涂层

使用波长为10.6μm的CO2激光器对2024铝合金表面复合漆层进行激光清洗,探讨了激光功率(60、80或100 W)和搭接率(50％、55％、60％或65％)对脱漆效果的影响,通过对比原始铝合金阳极氧化膜表面和脱漆表面的微观形貌、元素成分、粗糙度等来检验清洗质量.结果表明:随着激光功率和搭接率的增大,激光清洗质量在提...     

光纤激光打标工艺对黑色PMMA材料打标效果的影响

采用峰值功率为30 W的光纤激光打标设备,在不同线间距、激光功率、打标速度和激光频率等打标工艺参数下对黑色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料进行光纤激光打标,研究了这些打标工艺参数对黑色PMMA材料打标效果的影响规律,并筛选出了黑色PMMA材料的最佳打标工艺参数。结果表明,随着线间距和打标速度的增大,黑色PMMA材料的打标图案均呈现出了从烧焦发黑到清晰明亮再到昏暗模糊的变化趋势;而随着激光功率的变大,打标图案却由清晰变模糊再变烧焦。当激光频率变大时,打标图案有从明亮逐渐变暗的趋势,但是变动幅度很小。获得的黑色PMMA材料的理想打标工艺参数区间为线间距0.17～0.21 mm,激光功率为峰值功率的10%～25%,打标速度300～500 mm/s,激光频率20～40 kHz。特别地,当线间距为0.2 mm、激光功率为峰值功率的10%、打标速度为300 mm/s、激光频率为20 kHz时,打标时间、打标宽度和打标深度分别为1.86 s,130 μm和30.38 μm,此时黑色PMMA材料的打标效果最佳。     

聚苯乙烯/改性滑石粉选择性激光烧结弯曲强度的实验研究

采用钛酸酯偶联剂对滑石粉进行表面改性处理,通过机械混合法制备出聚苯乙烯(PS)/改性滑石粉复合粉末,在预热温度为85℃和8层网格支撑等条件下,采用正交试验法,研究了单层厚度、扫描间距、激光功率和扫描速度等对烧结件弯曲强度的影响。结果表明,钛酸酯偶联剂上的官能团已与滑石粉表面的活性物质发生了化学反应,达到了改性滑石粉的目的;在所研究的工艺参数中,烧结件的弯曲强度受激光功率的影响最大,受单层厚度的影响最小;最佳的工艺参数组合为:单层厚度为0.18mm、扫描间距为0.28mm、激光功率为27W和扫描速度为1200mm/s,此时烧结件的弯曲强度可达到15.27 MPa。     

激光活化参数对塑料表面通过化学镀铜制备电子线路的影响

先将10 g/L CuSO_4·5H_2O+30 g/L NaH_2PO_2·H_2O活化液均匀涂覆于ABS基体表面,再采用激光活化工艺在基体表面得到具有催化活性的电子线路图形,最后通过化学镀铜得到电子线路。研究了激光功率、光斑直径和扫描速率对电子线路上铜层覆盖率的影响。表征了化学镀铜层的表面形貌、相结构、可焊性和结合力。当激光功率为2.0 W,光斑直径为0.2 mm,扫描速率为12 mm/s时,线路的活化效果最佳,化学镀铜后线路边缘整齐,铜层覆盖率为100%,电阻率为3.6μ?·cm,可焊性和结合力良好。     

激光扫描间距对民机铝合金蒙皮涂层附着力的影响

通过提高飞机铝合金蒙皮表面的粗糙度和浸润性,从而提升蒙皮表面涂层的附着力,采用1 064 nm波长激光设备对2024-T3铝合金试样进行表面处理,通过扫描电子显微镜表征及力学性能分析确定最佳的激光功率参数。通过单因素法改变激光扫描间距处理试样表面,对试样进行金相与强度失效分析以及硬度测试,并测试试样表面的粗糙度和接触角,以及喷涂后涂层的附着力。结果表明:随扫描间距的减小,接触角逐渐减小,粗糙度逐渐增大,铝合金蒙皮表现出更好的浸润性。扫描间距为0.05 mm时涂层附着力提升最大,相较于原始表面,提升了80%。说明适当参数的激光表面处理可以在不影响试样力学性能的情况下有效提升涂层附着力。     

激光重熔高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层的工艺优化

以外观形貌、孔隙率和显微硬度为评价指标,利用正交试验并结合极差分析法考察了激光功率、扫描速率和搭接步距这3个激光重熔工艺参数对高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层重熔层的影响,得到优化工艺参数为:激光功率1 700 W,扫描速率10mm/s,搭接步距2.1 mm。结果表明,影响激光重熔最主要的参数是激光功率,随着激光功率的增大,重熔层的孔隙率先增大后减小,显微硬度显著增加。优化后所制重熔层的孔隙率为0.9%,显微硬度567.03 HV_(0.1),比喷涂层的显微硬度提高38.5%。重熔后,喷涂层的层状堆叠结构消失,产生了树枝晶和枝晶间组织。     

玻璃钢粉在选择性激光烧结聚苯乙烯中的应用研究

采用机械共混法制备玻璃钢(GFRP)粉/聚苯乙烯(PS)粉复合粉料,借助于选择性激光烧结技术,在激光功率和单层厚度一定的情况下,研究预热温度、扫描速度和扫描间距对玻璃钢(GFRP)/聚苯乙烯(PS)复合粉料烧结件拉伸强度的影响,并对工艺参数进行优化。结果表明,在这三个因素中对拉伸强度影响最大的是扫描速度、其次是扫描间距、最后是预热温度。最佳工艺参数为预热温度85℃、扫描速度1 100 mm/s、扫描间距0.28 mm,此时的拉伸强度为3.21 MPa。复合粉料在不同工艺条件下制成的烧结件,拉伸强度相差较大,热稳定性相差不大,但对烧结件的微观形貌影响明显。     

PS/PMMA复合粉末选择性激光烧结成型精度工艺参数的研究

针对聚苯乙烯(PS)粉末在激光烧结成型过程中出现的成型件精度不足的问题,通过机械混合方式制备PS/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合粉末,研究成型件在激光功率30 W、预热温度95℃条件下,填充扫描速度、分层厚度及激光扫描间距对其长(X)、宽(Y)、高(Z)三个方向上尺寸精度变化的影响。首先采用单因素实验确定了三种工艺参数范围,再通过多因素正交实验对影响成型精度的工艺参数进行优化,得出烧结过程中的最优参数,以提高PS/PMMA复合粉末的激光烧结精度。结果表明,分层厚度对Z向成型精度影响最大,其次为扫描速度和扫描间距,分层厚度0.22 mm、扫描速度2 600 mm/s、扫描间距0.32 mm为最优参数,实验最终将试验件误差控制在0.34%。     

纳秒激光加工PCD表面织构的摩擦磨损行为研究

采用最大功率100 W,脉冲宽度120 ns,重复频率50 MHz的纳秒激光在聚晶金刚石(PCD)复合片表面加工了名义深度分别为50 mm、150 mm的等边三角形截面槽型织构.采用光学干涉显微镜、光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子仪等分析表征表面形貌组织;采用球盘式摩擦磨损仪研究了织构对PCD样片的摩擦行为...     

PS/ABS复合粉末选择性激光烧结工艺参数的实验研究

针对选择性激光烧结件力学性能和尺寸精度差的问题,通过机械混合法制备了聚苯乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PS/ABS)的复合粉末。在预热温度85℃、8层网格支撑等条件下,采用单因素实验法研究激光功率、扫描速度、扫描间距和单层厚度对烧结件强度和相对误差的变化规律,并用正交试验对工艺参数进行优化。结果表明,烧结件的弯曲强度随着激光功率的增加而提高,随扫描速度、扫描间距和单层厚度的增加而降低。Z向尺寸相对误差随着激光功率的增加而增大,随着扫描速度、扫描间距和单层厚度的增加而减小;由极差分析可知,激光功率对PS/ABS烧结件弯曲强度和Z向尺寸相对误差的影响最大;最优的工艺参数组合为:激光功率30 W、扫描速度1 200 mm/s、扫描间距0.32 mm和单层厚度0.26 mm,此时烧结件的弯曲强度为7.85 MPa,Z向尺寸相对误差为1.30%。     

化学镀镍316不锈钢激光焊接裂纹研究

通过调整镀液中磷酸钠的质量浓度,在316不锈钢表面化学镀得到P质量分数分别为1.2％、2.3％和3.4％的镍镀层.对镀镍316不锈钢进行激光焊接实验,得到较佳的工艺参数为:激光功率50 W,脉冲宽度60 ns,焊接速率200 mm/s.当镀层中磷的质量分数为1.2％时,焊缝中无裂纹,剪切强度为242 MPa.随镀层中磷...     

氧化铝激光选区熔化温度场模拟

基于ANSYS模拟分析了激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)Al_2O_3陶瓷过程中的温度场,研究了激光功率和扫描速率对熔池热行为的影响,并结合实验验证了模型的可靠性。结果表明:当激光功率由100 W增加到200 W时,熔池的最高温从1 619.02 K增加到3 276.79 K,升温速率极值从2.05×106 K/s增加到4.90×106 K/s;当扫描速率由60 mm/s增加到120 mm/s时,熔池的最高温由2 754.45 K减少到1 980.59 K,而升温速率极值由2.65×106 K/s增加到3.57×106 K/s,降温速率极值由2.15×106 K/s增加到2.63×106 K/s;当扫描速率固定为90 mm/s时,熔池的最高温度是影响降温速率值的直接因素,熔池最高温度越高(激光功率越大),降温速率越大。随着激光功率的增加或者扫描速率的减少,熔池的尺寸逐渐增大。对比实验与模拟数据,发现模拟结果能够说明试样的表面质量和粉末的熔化状态随激光工艺参数而变化的趋势。     

纳秒脉冲激光剥离印制电路板三防漆试验研究

采用纳秒脉冲激光对印制电路板表面的有机硅树脂三防漆进行清洗,考察了不同激光能量密度与激光脉冲宽度对印制电路板表面有机硅树脂的剥离效果。当输入的激光能量密度较低且激光脉冲宽度较大时,有机硅树脂发生局部热解,在与印制电路板接触的界面产生气化现象,使有机硅树脂涂层发生膨胀。随着激光能量密度的增大,有机硅树脂部分结构发生降解,有机硅树脂涂层形成鳞状裂纹。当激光能量密度为11.19 J/cm²且激光脉冲宽度为120 ns时,有机硅树脂处于由膨胀向裂解转变的临界状态,此时能够更轻易地从印制电路板表面剥离三防漆,并且对印制电路板基材无明显损伤。     

激光熔覆工艺参数对高熵合金涂层性能的影响及其优化

采用同步送粉激光熔覆技术在Q235钢表面制备了CoCrFeNiMo高熵合金涂层。采用单因素试验研究了工艺参数对涂层形貌及性能的影响,并分析了其作用机理。通过正交试验得到最优工艺参数为:激光功率1000 W,进给速率4.5 mm/s,搭接率35%。此时涂层的平整度标差为0.036 mm,显微硬度为308.98 HV,平均腐蚀速率为0.0178 g/(m²·h)。结果表明,在试验范围内,涂层的平整度随着激光功率、进给速率和搭接率的提升得到改善,显微硬度和耐蚀性的变化趋势相同,它们与工艺参数对显微组织的影响相关。     

运用正交试验对GB/PES复合粉末激光烧结工艺参数的优化

设计四因素三水平正交试验,以玻璃微珠(GB)/聚醚砜树脂(PES)复合粉末烧结成型件的弯曲强度和弯曲试件Z方向的尺寸精度作为参考指标,对激光烧结工艺参数进行优化。最终得到一组优化后的工艺参数为:激光功率20 W、扫描速度1 800 mm/s、扫描间距0.10 mm、分层厚度0.10 mm。无论是烧结成型件的弯曲强度还是弯曲试件Z方向的尺寸精度,在四因素中对它们影响最大的都是激光功率。     

工艺参数对选择性激光烧结PS/SBS/纳米CaCO3制件弯曲强度影响

针对聚苯乙烯(PS)粉末选择性激光烧结(SLS)成型件强度较低的问题,采用机械混合法制备了PS/苯乙烯–丁二烯–苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/纳米CaCO₃复合粉末,通过单因素实验分析了SLS工艺参数对成型件弯曲强度的影响,并通过正交试验和极差分析获得了最优工艺参数组合。实验结果表明,烧结件的弯曲强度随着激光功率的增大而升高,随着扫描速度、扫描间距和分层厚度的增大而降低;激光功率对PS/SBS/纳米CaCO₃复合粉末烧结件弯曲强度的影响最大,分层厚度对弯曲强度的影响最小,扫描速度和扫描间距的影响介于两者之间;最佳工艺参数组合为:激光功率27 W,扫描速度1300 mm/s,扫描间距0.24 mm,单层厚度0.22 mm。在此工艺参数组合下PS/SBS/纳米CaCO₃复合粉末烧结件的弯曲强度为13.38 MPa;改性纳米CaCO₃与PS和SBS的相容性较好,能有效起到增强的作用。     

聚偏氟乙烯/三氧化二锑复合材料的制备及其激光标记性能研究

将三氧化二锑(Sb₂O₃)引入聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备具有近红外激光响应性的PVDF/Sb₂O₃复合材料。探究Sb₂O₃的含量、粒径和激光参数(激光电流、激光扫描速率)对PVDF/Sb₂O₃复合材料激光标记性能的影响。结果表明：当Sb₂O₃含量为3%,粒径为0.2μm,激光电流为11 A,扫描速率为600 mm/s,对PVDF/Sb₂O₃复合材料的激光标记综合效果最佳。激光炭化的程度直接影响,复合材料的表面颜色深度与粗糙度。激光标记产生的无定型碳物质,是构成激光标记图案的主要组成部分。