金属材料对激光的热吸收效应

复制法激光打孔，激光束的横向模式决定着加工孔的形状和尺寸精度．从理论上分析了金属材料对激光的热吸收效应，进而通过预热工艺来改善激光束模式在材料表面上的热作用效果，使ＪＧ－２型固体激光器加工精度从设计给定的±０．０３ｍｍ，提高到±０．０１ｍｍ；实施工艺简单易行．     

激光旋切法加工高质量微小孔工艺与理论研究

针对激光微小孔加工中微小孔几何形貌和孔壁重铸层这2个影响微小孔加工质量的关键因素,利用大功率Nd:YAG毫秒脉冲激光器,分别在304不锈钢和DZ445定向结晶镍基合金上进行孔加工实验,主要研究了激光旋切法加工微小孔的工艺特点,对旋切法所涉及的3个关键参数(旋切路径、旋切速度、旋切圈数)对孔质量的影响规律进行了深入探讨。结果显示:边缘起点的旋切路径易导致孔缘出现缺口,而圆心起点的旋切路径可以避免这种现象;旋切速度和旋切圈数对孔壁重铸层厚度影响显著,重铸层厚度随着旋切速度的降低和旋切圈数的增加而减小,其机理在于,孔壁重铸层在旋切过程中会因激光的重复照射再次发生熔化,并在气化压力与辅助气压等驱动力的共同作用下克服黏滞力发生质量迁移,进而从孔出口排出,在其他工艺条件不变的情况下,重铸层的厚度与质量迁移的持续时间成反比。     

芳纶纤维强化UP的激光加工性基础研究

使用CO2和YAG激光加工芳纶纤维强化不饱和聚酯树脂板,探讨其在不同的强化方式下,改变照射时间和激光功率及焦点位移量时的微孔加工性。     

柴油机油嘴孔加工方法对喷雾特性影响的研究

在喷油嘴的制造过程中,油嘴孔的加工是道关键性的工序,其加工方法不仅影响生产效率,而且直接影响着喷雾特性。当前国内对油嘴孔加工采用高速钻孔和电火花穿孔这两种方法较为普遍,激光打孔方法正在研制试用阶段,这三种加工方法各自具有特点,但由于加工方法不同,造成油嘴孔的几何形状和表面光洁度具有一定的差异,因而对油嘴的喷雾特性有一定的影响。通过对三种不同方法加工油嘴的喷雾状态进行高速摄影分析,并进行实机试验对比,然后对所用三种油嘴进行剖忻,找出喷孔几何形状和太而光洁度对喷雾特性和发动机性能影响的关系,为油嘴生产和组织柴油…     

纳秒激光与靶材相互作用过程分析

利用纳秒激光在薄铜片上进行多脉冲打孔时，出现一种反常现象，在2个值处，随着单脉冲能量的提高，打1个孔所需脉冲次数不但没有减少，反而增加，根据环境气体分解消耗激光能量解释了第1处的反常现象，并首次提出了等离子体受光场力的作用，在激光作用初期，使靶表面形成一层致密的等离子体，阻挡了后续激光到达靶材，引起了第2处的反常现象。     

烧结钕铁硼激光打孔工艺影响分析及参数优化

探讨分析工艺参数对激光打孔烧结钕铁硼(NdFeB)磁性材料的影响。对烧结钕铁硼进行激光打孔试验,运用正交试验探讨电流、脉宽、频率、离焦量及氧气气压对打孔质量的影响,分析得出激光打孔烧结钕铁硼的最佳工艺参数。结果表明:离焦量、电流、脉宽为影响打孔质量的主要因素,频率及氧气气压为次要因素,最优工艺参数组合为电流95A、脉宽0.6ms、频率140Hz、离焦量0mm、氧气气压0.4MPa。采用此最优参数可加工出质量较好的孔。     

喷射液束电解辅助激光加工的理论模型和实验研究

针对激光打孔表面具有再铸层、微裂纹等工艺缺陷,提出了喷射液束电解辅助激光加工复合加工工艺.在对喷射液束中激光加工和喷射液束电解加工进行机理分析的基础上,建立了复合加工模型,研制了专用试验装置后对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行打孔试验,采用形貌仪和扫描电子显微镜对试验结果进行了分析.结果表明:喷射液束电解辅助激光加工的小孔形状与加工模型的结果相一致;复合加工中电解对激光打孔入口处的孔壁再铸层由0.031 mm减小至0 mm,孔底再铸层由0.019 mm减小至0.017 mm;电解作用能消除激光加工产生的微裂纹,提高激光加工的表面质量.     

YAG激光在不锈钢上打孔质量影响因素分析

激光打孔是目前小孔加工中应用广泛的加工方法,其加工孔径可以小至几微米。本文利用YAG激光在1mm厚的不锈钢材料00Cr25Ni20上进行打孔试验,记录上下孔径的测量数据,并采用无交互作用的正交试验方法系统分析了激光脉冲能量、脉冲宽度、脉冲频率等因素对激光打孔上、下孔径的影响程度,为激光打孔工艺参数的选择提供了依据。     

碳钢激光脉冲宽度打微孔的研究

激光打孔是激光加工的主要应用领域之一,取五种不同厚度的碳钢材料进行了激光打微孔实验,利用双因素无重复试验方法分析了激光脉冲宽度和碳钢含碳量对激光打微孔的质量影响,为激光打微孔的激光参数合理选择提供了可行的方法。     

靶材背面辅助材料影响激光打孔重铸层分布的实验研究

针对激光直冲加工微小孔时,孔出口重铸层较厚、毛刺较多的问题,提出了在靶材背面增加辅助材料的方法,探究不同吸光能力的材料对激光打孔重铸层分布的影响。辅助材料按照吸光能力分为透射光材料、吸收光材料和散射光材料,选择的3种典型代表材料为石英玻璃、石蜡和NaCl,分别对3种材料激光打孔孔口形貌和重铸层厚度的影响进行实验研究,并对其作用机理进行了深入分析。实验结果显示:背面增加辅助材料可以有效地减小出口的重铸层厚度和出口毛刺,但入口重铸层厚度有不同程度的增加,且脉宽对打孔结果有明显影响;相比之下,NaCl的作用效果最佳,其入口重铸层增量较小,出口干净圆整,重铸层厚度减小了60%以上,减至10~15μm。     

光纤激光打标机对钢箔进行微孔加工

光纤激光器光束质量好、转换效率高、结构紧凑、稳定可靠,在激光加工领域得到广泛应用。通过激光打标机打孔实验发现,打孔孔径的大小与激光束扫描的轨迹圆大小有关,打孔质量也与轨迹圆有关。对此作了分析,并提出了改进打孔质量的方法。     

碳纤维复合材料小孔钻削工艺参数优化

采用硬质合金麻花钻进行了碳纤维增强树脂基复合材料直径3 mm小孔的钻削试验,研究了工艺参数、刀具磨损对切削力和制孔质量的影响规律.首先,通过钻削试验,测得了不同工艺参数下的钻削力,回归分析得到了钻削轴向力和扭矩与转速和进给速度之间的关系式.然后,通过刀具磨损试验,获得了后刀面磨损量随制孔个数的变化曲线;对孔出口毛刺损伤进行测量统计和分析拟合,得到了毛刺面积与钻削扭矩间的关系式.最后,以材料去除率最大为优化目标,以钻削后无分层且毛刺损伤满足要求为约束条件,建立了工艺参数优化模型,获得了最优转速和进给速度.     

碳纤维复合材料铝合金叠层制孔工艺研究

为提高叠层材料制孔质量満足装配与连接的要求,对CFRP/A1叠层材料进行了钻削试验研究。研究了不同叠层顺序、不同刀具材料在变换加工参数时对轴向力的影响。结果表明:从复合材料侧钻入时,由于铝合金对复合材料产生的支撑作用制孔质量得到了明显提高;从铝合金侧钻入能获得更低的钻削轴向力;相比无涂层及金刚石涂层钻头。类金刚石涂层刀具在钻削叠层材料时能获得更好的孔壁质量。     

铝基复合材料的钻削及攻丝加工试验

采用硬质合金、ＴｉＮ涂层、高速钢和深冷处理四种刀具材料对ＳｉＣｗ／ＬＤ２、ＳｉＣｐ／ＬＤ２铝基复合材料的小孔钻削性能进行研究。确认由于复合材料增强相的作用，使得其机械加工性能变得很差，其中刀具剧烈磨损和加工表面质量恶化是主要突出问题。     

控释片剂激光打孔机的研制

报道一种利用激光束在控释片剂上产生预定释药小孔的激光打孔机。仪器步进式工作,由伺服传动系统联动控制激光脉冲通断与片剂的传送。从而使片剂的储料、输送、定位、打孔、出料程序自动化进行,打孔速率1-2片/s,孔径范围ф0.1-1.0mm。经过对盐酸普鲁卡因胺渗透泵片与盐酸维拉帕米渗透泵片的打孔应用,证明仪器能满足科研与小批量生产要求。     

电镀金刚石刀具钻削碳纤维复合材料磨粒磨损特征研究

采用电镀金刚石钻磨组合刀具钻削碳纤维复合材料能够有效地减小或消除毛刺和分层等加工缺陷,刀具的使用寿命主要取决于电镀金刚石磨粒的使用寿命．为此,对研制的刀具表面电镀金刚石磨粒的加工磨损形态进行了系统的统计观测．研究结果表明：采用电镀金刚石钻磨组合刀具钻削T300碳纤维复合材料过程中,电镀层的金刚石磨粒具有独特的初期不稳定磨损、混合磨损和正常磨损3个阶段,其磨损形态与钻削产生的轴向力具有显著的线性关系．随着钻孔数目的增加,钻磨孔的轴向力逐渐增大,但是加工出的孔径在刀具经过初期磨损后仍然能够较长时间地稳定在0．024mm误差范围内．     

钛合金小直径深孔的振动钻削研究

钛合金的小直径深孔的钻削是机械加工中的难题之一。采用低频轴向振动钻孔方法解决了这个难题。本文主要就钛合金小直径深孔的振动钻削的刀具设计、断屑排屑、加工质量等进行了研究。     

不锈钢管小群孔激光加工技术

采用理论与实验优化相结合的方法,研究了不同的激光能量和不同的脉冲宽度、脉冲频率对1Cr18N i9Ti不锈钢管小群孔激光加工精度的影响,结果表明:经使用优化后的激光参数所钻出的孔其孔径和孔深基本能达到设计要求。钻孔效率较常规的机械加工提高十倍以上,通过此类激光钻孔实验可优化激光钻不锈钢管的相关激光参数,积累实验数据。     

激光钻井技术展望

为了适应石油工业发展的需要 ,改变传统的钻井方式 ,根据激光能量密度大等特性 ,说明了利用激光器把其他形式的能转换成光能形成很高的温度 ,熔化、融熔、震碎、蒸发要钻进的岩石进行钻井的基本原理 ;指出激光钻井在降低成本、减少污染方面有很大的潜力 ,有可能使钻井发生革命性变化 ;提出当前应深入探讨激光钻井的原理、激光对地层及今后采收率的影响 ,在我国现有技术及经济条件下激光钻井的可行性及对钻井用激光器的特殊要求 ;回顾了激光钻井技术的发展历程和现状 ;建议我国应积极开展激光钻井技术的研究与开发 .