双束CO2激光切割玻璃的实验研究

为了寻求更加有效的激光切割玻璃的方法,提高玻璃的切割质量,在激光热应力切割玻璃的基本原理的基础上,比较了单束聚焦CO2激光与单束非聚焦CO2激光切割玻璃的优劣,提出了双束CO2激光热应力切割的方法.先用一束低功率聚焦的CO2激光在玻璃表面划线.而后用非聚焦的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离,从而实现玻璃的切割.实验分析了单束和双束CO2激光热应力切割玻璃的切割效果.结果表明,相对于单束CO2激光切割的方法,利用双束CO2激光进行玻璃的切割,既可以保证切缝沿既定方向扩展又可以提高切面的光洁度,是一种比较理想的玻璃切割方法.     

仪表铝面板的激光切割

在CO2激光切割铝面板的试验中，分析了切割速度和辅助氧压对切割质量及熔渣附着量的影响；解决了工件逆反射的难题；获得了激光切割铝板的较佳工艺参数。     

中低功率双CO_2激光切割机的开发与应用

研究了大功率单CO2激光切割机和小功率双CO2激光切割机的切割原理,分析了在用这两种形式的激光切割机切割非金属材料木质模切板时,激光功率、切割速度与切割深度、切割的缝形缝宽之间的关系。试验结果表明,用中小功率双CO2激光切割机切割非金属木质板材,无论是设备的制造成本、运行成本,还是切割的精度和缝形缝宽,同用大功率单CO2激光头切割机相比有很多优势。     

线偏振CO2激光对非金属材料切缝的影响

为了研究线偏振CO2激光对高吸收率非金属材料的影响,采用线偏振CO2激光沿着不同的方向切割模切板,研究不同激光功率、切割速度、切割方向、辅助气体对切缝宽度的影响,同时对比线偏振激光切割低碳钢.试验结果表明,改变激光功率和切割速度对模切板进行切割,上、下切缝沿不同方向之间的宽度相差不大,即偏振性对高吸收率非金属材料模切板的切缝影响不大,但是对金属材料影响很大.辅助气体N2和空气对上下切缝的影响不大,从经济角度应优先选择空气;为了得到上下均匀一致的切缝,同一激光功率下,切割速度应小些,而同一切割速度下,激光功率应大些.     

CO2激光器保持强劲的增长势头

CO2激光器在工业中的应用一直保持强劲的增长势头，特别是在切割和焊接领域；而在涂覆和打标加工领域，CO2激光器也同样占有优势。     

CO2激光切割电子强化玻璃过程的有限元模拟与实验

在激光热裂法切割玻璃的过程中,温度起着至关重要的作用。为了准确掌握切割过程中温度场的分布,提高切割质量,提出了一种CO2激光切割玻璃基板的数值模拟方法。在ANSYS有限元环境下,建立了激光热应力切割电子强化玻璃的三维有限元分析模型,对温度场进行了分析。通过实验验证,得到了切割过程中温度场在不同参数下的变化及其对切割质量的影响以及温度分布与激光功率、光斑尺寸和扫描速度的非线性关系。     

IT陶瓷片CO2激光切片的工艺研究

当今世界IT产业发展迅速,已经成为发达国家的支住产业,而陶瓷切片被广泛城应用在IT产业中,因此陶瓷切片有着十分广阔的应用前景.10.6 μm CO2激光对陶瓷、玻璃等非金属材料有较好的加工性能.因此发达国家CO2激光陶瓷切片设备使用十分普及.而在我国,国产CO2激光陶瓷切片设备几乎是空白. 我们自行研制SLM-250型CO2激光陶瓷切片机填补了国内空白.该设备采用恒定光路结构,轻型十字切割平台,确保机床有很高的动态特性.切割工作台采用特殊的磁性支撑,确保陶瓷片在切割时不受夹持的应力,加工工件在切割时不易破碎.激光工艺参数是确保切割出好的陶瓷片的技术关键.我们在试验中详细地研究了光束质量、激光脉宽、频率割嘴技术、吹气速度和流量、切入点及切割路径、切割速度、功率焦点及焦距支撑方式等对陶瓷切片质量的影响. 经过大量优化试验,我们获得了1 mm陶瓷片最佳工艺参数:激光平均功率50 W;切片速度300 mm/min;切缝速度0.1 mm;切缝质量,粗糙度6.3.(PE22)     

激光治疗常见病

本室使用两种激光治疗机共治389例病人，即30mWHe-Ne激光治疗仪和30WCO2激光治疗机，治疗范围包括内科、外科、皮肤科、泌尿科、口腔科、五官科，儿科等病种。根据不同病种，采用不同的激光治疗，如He-Ne激光用于粘膜、病灶穴位照射，CO2激光散焦用于局部或病灶区照射，聚焦时用于手术，烧灼切割。本室共治389例病人，其中He-Ne激光及CO2激光照射359例．CO2激光手术30例。     

中厚钢板小圆孔的高功率CO2激光切割工艺研究

为解决高功率CO2激光切割广泛用于面板、模板制作的中厚钢板小圆孔时存在的切割质量差的问题,采用Rofin DC025板条CO2激光切割系统,对6mm厚的A3钢板进行了Φ5mm小孔的激光切割工艺研究。系统研究了激光功率、切割速度和氧气压力对切割质量的影响,分析了切割前沿温度分布对切割质量的决定作用。结果表明,当激光功率为1KW、切割速度为1.0m/min、氧气压力为1.2×105Pa时可获得最佳切割效果,解决了中厚钢板小圆孔的高功率CO2激光切割时存在的切割质量差的问题。     

基于热裂法的液晶玻璃基板激光切割技术研究

为了实现液晶玻璃基板的可控断裂切割,提出了一种液晶玻璃基板激光切割的新方法.采用Nd:YAG激光在液晶玻璃基板上预置初始裂纹,用CO2激光作为热源对其进行加热,并用Ar气进行冷却.分析了激光光斑尺寸和液晶玻璃基板厚度对切割的影响,并与传统机械切割进行了对比.用扫描电子显微镜检测了激光切割后切割表面及断面形貌.结果表明,...     

激光切割的进展

本文叙述了激光切割钛合金、非金属材料、激光切割在汽车工业中的应用,以及激光无渣切割与清晰切割。     

石英晶体激光切割的几点规律

本文基于石英晶体激光切割的参数模型,分析了对激光器功率、切割速度、材料厚度以及切缝宽度的相互关系,研究了石英晶体激光切割过程的基本规律,这为提高激光切割效率、保证激光切割石英晶体的加工精度奠定理论基础,同时也为激光切割石英晶体参数的选择提供了依据。     

低压水射流激光复合切割Al2O3 陶瓷的研究

针对激光切割Al2O3 陶瓷存在热裂纹、大量熔渣等问题,提出了低压水射流激光复合切割陶瓷技术,并将这种工艺与普通激光切割进行了对比,结果表明低压水射流激光复合切割陶瓷可以大大减少陶瓷切缝的熔渣、避免热裂纹。主要研究了辅助气体压力、激光脉冲能量和激光重复频率对水射流激光复合切割Al2O3 陶瓷质量的影响规律,发现水射流存在时,辅助气体压力主要起到吹除切割头处水珠的作用,激光脉冲能量或激光重复频率增大、烧蚀材料增多,当烧蚀材料不能及时被射流冲除就形成了熔渣的累积,影响陶瓷切割质量。     

激光内切割技术

本文提出了一种全新的快速成型方法－激光内切割技术。阐述了基于RP技术思想的激光内切割技术原理,并就激光光束的聚焦和调Q特性分析了激光内切割技术可行性,最后讨论了由激光功率、扫描速度等因素引起的不同激光功率密度与材料的相互作用及影响。     

激光切割锂电池负极极片复合材料的数值模拟

为了探究负极极片复合材料的切割性质, 采用有限元模型, 对激光切割锂离子电池负极极片复合材料温度场进行数值模拟计算。由温度场分布取得了负极切缝宽度与切缝深度的尺寸大小, 从中研究激光功率、切割速率和光斑半径对负极表层材料切缝宽度与切缝深度的影响。结果表明, 负极表层切缝宽度随激光功率和光斑半径的增加而增大, 随切割速率增大而减小; 切缝深度随激光功率增加而增大, 随切割速率和光斑半径增大而减小。切割至中间铜箔后, 切缝深度变化速率趋缓, 负极材料的复合结构对切缝深度存在明显影响; 在功率为170W、光斑半径为47μm、切割速率变化至600mm/s左右时, 效果最为明显, 切割深度在该参量下达到60μm, 且突破这一阈值后增长速率得到明显提升直至极片完全切断。这一结果可为激光应用于锂离子电池极片复合材料切割提供参考。     

中低功率CO2激光切割非金属板材

介绍了CO2激光汽化切割非金属板材的机理,建立了理论模型,并根据材料的性质和切割速度预测切割深度。实验数据表明,该模型适合激光切割6mm以下的薄板。根据该模型可预测小功率激光切割非金属材料的能力,为提高切割速度,提出预热辅助气体的切割方法。     

Investigation and modelling of hybrid laser-waterjet micromachining of single crystal SiC wafers using response surface methodology

A hybrid laser-waterjet micromachining technology was proposed to implement near damage-free and high-efficient micromachining of thermal-sensitive hard and brittle materials. A new material removal concept was used where a waterjet is applied off-axially to expel the “softened” elemental material by laser radiation and cool the material to eliminate thermal damages during the material removal process. The present study investigates the effect of process parameters and their interaction on the cutting depth, cutting width and the material removal rate in the hybrid laser-waterjet micromachining of single crystal SiC wafers. The analysis of variance (ANOVA) indicates that waterjet inclination angle, waterjet offset distance, nozzle stand-off distance, traverse speed of hybrid cutting head, average laser power and waterjet pressure are the significant terms on cutting depth, cutting width as well as material removal rate. The quadratic backward-eliminated regression models are developed using response surface methodology (RSM). The models show that the material removal ability and the material removal rate increase with the increased average laser power and decrease with the increased nozzle stand-off distance and waterjet pressure. Waterjet offset distance has a knee-point value on the machining results. Cutting depth and width decrease with the increased traverse speed of hybrid cutting head but material removal rate increases with the increased traverse speed when the traverse speed is smaller than a certain value. The turbulent water breaks down the laser optically and weakens its heating ability. The critical waterjet offset distance can also be changed since the interactive effect of the process parameters. The verification results show the models can perform predictions with acceptable errors. Moreover, as compared to laser dry ablation, the photographs of the machined surface and its 3D profile illustrate that hybrid laser-waterjet micromachining can obtain much deeper and wider groove with V-sharp cross-sectional profile. It can significantly reduce or even eliminate thermal damages such as heat-affected zone (HAZ) and re-solidified layer by using the hybrid laser-waterjet micromachining technology.     

激光切割对飞机蒙皮疲劳性能的影响分析

为了探索激光切割对飞机机身蒙皮材料疲劳性能的影响,采用仿真分析法和对比试验法对飞机蒙皮材料的疲劳性能进行了理论分析和实验验证,取得了飞机蒙皮材料有限元疲劳分析数据,以及机械铣削和激光切割的试件的疲劳性能测试的对比数据,同时借助扫描电镜对试件疲劳断口进行了扫描分析。结果表明,经过激光切割后飞机蒙皮材料的疲劳寿命为5.4104左右,机械铣削试件疲劳寿命为2.34105。激光切割对飞机机身蒙皮材料疲劳性能有一定的影响,但通过切缝打磨处理会提高其疲劳寿命。     

聚焦激光在透明聚合物中的作用研究

本文通过对激光三维内割快速原型技术的实验研究，把聚焦激光束与透明聚合物材料的实际作用过程分成激光传输，聚焦加热和材料变性三个阶段，并建立相应模型对二者的相互作用机理进行了分析探讨。     

长脉宽激光切割聚晶立方氮化硼工艺研究

为了获得聚晶立方氮化硼（PCBN）最优的激光切割质量和切割效率,依据烧蚀直径和入射激光脉冲能量的函数关系,得出PCBN烧蚀阈值为1.796J/cm2。采用Nd:YAG激光器对型号为BN250的PCBN进行切割试验,分析了切割速率、激光功率以及脉冲频率对切割质量的影响规律。通过切缝的显微观测对比,总结出不同激光工艺参量下PCBN缝宽的变化趋势。结果表明,对于脉宽为100μs的激光,当激光功率为28W、脉冲频率为60Hz、切割速率为20mm/min时,能够获得PCBN激光切割的最优切缝和较高的切割效率。该工艺方法和数据的建立,对今后PCBN或其它超硬材料的激光加工有着重要参考价值。