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寧波材料所在可控錐度深小孔激光加工方面取得進(jìn)展
星之球科技 來(lái)源:激光之家2018-11-19 我要評(píng)論(0 )
日前,中國(guó)科學(xué)院寧波材料與技術(shù)工程研究所所屬二級(jí)所先進(jìn)制造所的激光與智能能量場(chǎng)團(tuán)隊(duì),采用皮秒激光器結(jié)合五軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)解決了
日前,中國(guó)科學(xué)院寧波材料與技術(shù)工程研究所所屬二級(jí)所先進(jìn)制造所的激光與智能能量場(chǎng)團(tuán)隊(duì),采用皮秒激光器結(jié)合五軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)解決了難加工材料可控錐度的深小孔加工難題。
硬脆材料或高熔點(diǎn)難加工材料憑借優(yōu)異的材料性能,在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。發(fā)動(dòng)機(jī)、水刀等工業(yè)產(chǎn)品中的噴油嘴、水射流噴嘴的功能結(jié)構(gòu),都需要在硬脆性或高熔點(diǎn)的難加工材料上加工大深徑比小孔(簡(jiǎn)稱(chēng)“深小孔”),常規(guī)的機(jī)械加工方法、電加工方法難以控制小孔加工錐度,很難在硬脆、絕緣材料上加工出孔徑小于0.1mm的小孔。在實(shí)現(xiàn)正錐度、反錐度和零錐度等效果方面,激光加工方式具有顯著優(yōu)勢(shì)。
五軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工件在空間上的準(zhǔn)確定位(精度小于3μm),焦點(diǎn)實(shí)時(shí)聚焦,保證了焦點(diǎn)定位準(zhǔn)確;加工深小孔隨深度增加,激光入射角相應(yīng)增大,由于激光光斑能量的高斯分布特點(diǎn)和耦合效應(yīng),小孔材料內(nèi)壁對(duì)能量吸收率降低,激光去除效率減弱,五軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)角度補(bǔ)償變換控制激光焦點(diǎn)與工件表面入射角θ,減小激光入射角θ,可增加材料單位面積能量吸收率,提高材料去除率。
該技術(shù)為難加工材料可控錐度大深徑比深小孔加工奠定了基礎(chǔ),對(duì)多類(lèi)動(dòng)力系統(tǒng)噴油嘴加工及拔絲孔加工等微小孔應(yīng)用具有重要意義。
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