微孔结构血管支架的激光切割工艺

研究了切割微孔血管支架用激光的选择及相应参数的选取、激光切割对被加工材料的要求、喷嘴形状尺寸及辅助气体压力参数等影响切割质量的因素;探讨了切割质量的分析评价方法,分析了切割路径对切割效率的影响;通过正交试验法选择最佳切割参数;提出了面向微孔血管支架激光加工的完整工艺,并依据研究的工艺加工出便于载药的带有微孔结构的血管支架产品,支架表面的扫描电镜图观测验证了该工艺结果的正确性.     

激光切割430不锈钢板材的工艺

针对430铁素体不锈钢切割后热影响区脆化、抗拉强度低等成形质量差的问题,本文以430铁素体不锈钢为实验材料,在辅助气压为0.6 MPa的条件下研究了工艺参数(激光功率、切割速度)对板材切口形貌、热影响区、挂渣量的影响规律。实验结果表明:随着激光功率的增大,切口反面的挂渣量减少,切口宽度增大,热影响区的晶粒有变大趋势;随着切割速度的增加,挂渣量增加,切口宽度减小,热影响区晶粒变大,切口光洁变好,切口的表面质量有所提高。在辅助气压为0.6 MPa的条件下,当激光功率350 W,切割速度0.01 m/s时,切口挂渣量最少、切口宽度质量最佳,微观组织形态较为均匀。     

激光切割喷嘴性能的分析与参数设计

在激光切割中,喷嘴是激光切割机一个很重要的组成部分,它是聚焦光束和辅助气体的共有通道.通过气体动力学理论和激光切割实验结果的分析与研究证明:适当控制喷嘴的流体力学特性,即精心设计喷嘴的参数,可保证工件切口的表面质量.     

2A12铝合金切割工艺参数分析与预测

为了获得激光切割2A12硬铝合金的合理工艺参数,首先通过正交试验进行极差和方差分析,探究激光功率、切割速度和气体压力对切割质量的影响程度;其次运用Matlab神经网络工具箱建立BP神经网络进行训练;最后将训练好的神经网络与遗传算法相结合进行最佳工艺参数的预测。遗传算法最终得到了最优工艺参数,激光功率为2563 W,切割速度为2022 mm/min,氮气气压为0.62 MPa。     

激光加工控制器的研究应用

本文通过提高了激光加工控制器的控制方法出发,将气体激光切割等各种先进技术引入到浙江工贸职业技术学院的激光加工中心来,根据学院实际设备提出了基于气体激光数控技术的激光加工管理系统。本管理系统具有较好的可靠稳定性,激光加工切割控制器在硬件上,利用工业PMAC、工业计算机构成了完整的上下位机式的激光加工数控系统。由工业计算机控制管理和人机接口界面,实现加工中由PMAC来控制运动的实时性。实现了激光加工切割控制器的协调控制作用。     

一种改善激光切割表面质量的预估控制方法

激光切割质量的优劣是指切割尺寸精度高低和切割表面质量的好坏,而切割表面质量又以切口宽度及切口表面粗糙度、热影响区的宽度、切口断面的波纹和切口断面或下表面有无挂渣等为衡量指标.为进一步提高激光切割表面的质量,通过对激光切割的加工件表面轨迹进行数据采集和分析,提出了随加工物件平整度动态调整激光切割喷嘴位置的系列预估控制算法,以达到补偿提高切割精度的目的.并利用计算机仿真实验,验证了该方法能够有效地修正实际切割轨迹,从而提高激光切割的精度和质量,证明该方法可行.     

基于望小特性不锈钢304板材激光切割工艺优化

为提高304不锈钢切缝表面的光洁度、减少毛刺量,进行了3 mm厚304不锈钢的光纤激光切割工艺试验。以激光功率、切割速度、保护气压和离焦量为影响因素,以切缝刮渣高度和倾斜区占比作为评价指标,构建正交试验方案L_9(3~4),研究工艺参数对切割质量的影响规律并优选最佳工艺参数。根据正交试验极差与方差分析得到工艺参数对刮渣高度的影响为激光功率>保护气压>离焦量>切割速度,工艺参数对倾斜区占比的影响为激光功率>离焦量>切割速度>保护气压,并分别得到了最小刮渣高度及最低倾斜区占比的工艺参数组;利用望小信噪比法对评价指标进行多目标综合优化,得到综合最优工艺参数组。试验验证表明望小信噪比法适用于激光切割工艺参数的优化。     

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。     

水－磁约束等离子弧切割方法研究

提出了用水箍及磁场对等离子弧进行综合二次约束的原理，并通过不锈钢切割试验探讨了水－磁约束等离子弧的特性、切割质量和加工速度的一般规律。研究表明：这种二次约束方法兼具水约束和磁约束的优点，其约束效果及相应的切割效果都优于单一水约束或磁约束所能达到的效果；利用水－磁二次约束也有助于降低喷嘴热负荷，提高喷嘴寿命与加工稳定性。     

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.     

高压水射流切割HTPB推进剂的实验分析

为考察高压水射流对HTPB推进剂在安全条件下的冲击效应和主要射流参数在不同工况条件下的切割效果,利用自研的实验平台,在出口压力60～100 MPa的安全范围内,开展了高压水射流切割HTPB推进剂的实验研究。通过正交实验,以质量损失率为衡量指标,完成了固定式切割中出口压力、靶距、喷嘴直径和喷头转速4个参数的优化。以固定条件下的射流参数为基础,以质量损失率及切割深度为衡量指标,分析得出移动式切割中出口压力、靶距和横移速度3个因素对切割效果的影响规律。实验结果表明：固定式切割中的射流参数存在最佳值,即当出口压力为96 MPa、靶距为20 mm、喷嘴直径为0.3 mm、转速为3 000 r/min时,切割损失率最高为68.3%。在此工况下开展移动式切割实验可知,质量损失率和切割深度与出口压力的增大基本呈正比关系,与靶距的增大呈反比关系,并且随横移速度的增加呈衰减趋势。     

水—磁约束等离子弧切割方法研究

提出了用水箍及磁场对等离子弧进行综合二次约束的原理，并通过不锈钢切割试验探讨了水－磁约束等离子弧的特性、切割质量和加工速度的一般规律，研究表明：这种二次约束方法兼具水约束和磁约束的优点，其约束效果及相应的切割效果都优于单一水约束 或磁约束所能达到的效果；利用水－磁二次约束也有助于降低喷嘴热负荷，提高喷嘴寿命与加工稳定性。     

三维激光切割不锈钢薄壁圆形钢管的夹具设计

应用三维激光切割不锈钢薄壁圆形钢管时，有与薄壁钢管刚性差容易造成在切割过程中引起钢管变形，通过对夹具进行设计能够避免此种情况的出现，同时确保不锈钢钢管的加工质量，提高生产效率。     

激光切割技术在异型零件加工中的应用

本文围绕激光切割技术在异型零件加工中的应用进行讨论,对激光切割技术的优点加以了解,明确存在于异型零件切割方面的缺陷问题,并针对这些问题探讨具体的解决措施,希望可以有效提升激光切割技术的应用水平,使异型零件的加工质量得到保证。     

激光切割加工中的功率控制与同步控制

为了使得激光功率跟随加工速度按照所需比率同步变化,建立了材料单位面积激光功率与切缝深度、激光器控制信号与输出功率间的函数关系.结合闭环控制策略,实现了任意材料、任意有效切缝深度下的激光功率控制以及激光功率与运动的精确同步控制.实验结果表明:该控制算法能够保证一致的切缝深度,获得均匀一致的切割质量.激光功率控制以及功率与运动的同步控制在要求高质量的激光切割加工中有很好的应用前景.     

磨料射流旋转切割套管试验及工程计算模型

针对海洋废弃井口切除的工程需求,在淹没条件下进行射流压力、喷嘴直径、喷嘴个数、切割头转速、切割持续时间、喷距、磨料质量分数、磨料种类等因素对切割影响规律的试验研究,并建立淹没条件下套管切深与时间关系的工程计算模型.结果表明:高射流压力、大直径喷嘴、较多的喷嘴个数、长作业时间、小喷距时切割深度较大;切割头最优转速为7.8 r/min;磨料质量分数在26.1%时切割效率最高;铁砂的切割效果最好;工程计算模型可为套管切割深度的预测和套管切断时机的判断提供理论依据.     

内混式两相流喷嘴的雾化特性

利用水和石蜡为介质分别研究内混式两相流喷嘴的流量和雾化特性.两相流喷嘴用水为液相工质研究内混式两相流雾化喷嘴的流量特性,得到内混式两相流喷嘴内气液两相压力、流量的相互影响关系.并利用石蜡和燃料油在温度180℃下性质的相近性,用溶蜡法研究雾化效果的影响因素,通过改变气压、气液质量比研究雾化效果和喷雾场粒径分布的影响规律,为喷嘴的设计和应用提供重要的指导意义.通过研究发现当气液质量比超过0.12时,其对雾化效果的影响趋于稳定,当气相压力达到0.35 MPa后,雾化粒径基本稳定在75～80μm.     

基于血管组织保护的微细水刀切割猪肝脏实验研究

为研究微细水刀切割动物软组织所具有的特性及优势,用自制的直径为0.1 mm的过渡圆角喷嘴产生的微细水刀切割新鲜的猪肝脏,设定压力范围3～7 MPa,观察不同射流压力下、不同直径血管的保留情况.另设医用手术刀切割的组织切片作为对照组,通过对比切割断面微观表面形貌,研究不同切割方式对肝脏组织的影响.实验结果表明:射流压力为...     

激光加工CAD/CAM系统的开发

研究激光加工计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)系统的体系结构和信息流程,分析其主要功能模块,即系统接口模块、CAD绘图模块、图像处理模块、CAM处理模块等.采用面向对象编程方法和VC 6.0开发激光加工CAD/CAM软件系统,实例表明,系统具有切割和影雕图像生成两大功能,同时还具有DXF文件导入接口、图形输入、编辑、刀具路径生成等功能,生成的数控(NC)代码和影雕图像应用于自主开发的数控激光加工系统上,可得到满意的产品.     

加工工艺对医用心血管支架生物相容性的影响

设计了一种新结构的316L不锈钢心血管支架，采用激光切割和电化学抛光去除尖角的加工方法，通过3D细胞和小鼠骨髓基质细胞培养以及人体外周血的溶血实验，研究了加工工艺对该心血管支架生物相容性的影响．采用激光切割和电化学抛光工艺，获得了设计的支架形状并消除了支架边缘的尖角；实验组和对照组对比表明，细胞的形状、数量相同，其活性和生长未受支架影响，支架没有引起溶血反应，加工工艺是合理的，没有产生细胞毒性。