フェムト秒のレーザーパルスバーストによるガラスから金属への直接溶接:II,ガラスと磨かれた金属表面の間の溶接を強化する
Qingfeng Li1,2, Fei Luo1,3, Gabor Matthäus1,4
1Institute of Applied Physics, Abbe Center of Photonics, Friedrich Schiller University Jena, Albert-Einstein-Str. 15, 07745 Jena, Germany.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|August 27, 2025
まとめ
この研究は,ガラスと金属のフェムト秒レーザーの直接溶接を最適化します. 材料の選択とレーザービームの形状は溶接品質に大きく影響し,Zerodurガラスは幅広い互換性を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- レーザー物理学
- 製造エンジニアリング
背景:
- ガラスと金属の直接レーザー溶接は,高度な製造に不可欠です.
- 高品質で信頼性の高い接合物を作るには パラメータを最適化することが重要です
- 材料の相互作用とレーザー材料の結合を理解することは不可欠です.
研究 の 目的:
- ガラスと金属のフェムト秒レーザー直接溶接を徹底的に研究する.
- 処理パラメータを最適化し,材料の性質の影響を調査する.
- 溶接品質に対するレーザービームの形成効果を調査する.
主な方法:
- 最適な溶接パラメータ (パルスエネルギー,焦点位置,線間隔) を特定するために使用された顕微鏡.
- 様々なガラス金属ペア (ボロシリケート,溶融シリケート,Cu,Mo,Al,Ti,AISI316) を研究した.
- レーザー加熱による熱的ストレスを分析するために,時間依存の有限要素法 (FEM) を採用した.
主要な成果:
- 高品質の溶接用の最適な加工パラメータを特定した.
- 発見されたTiとAISI316鋼は,ボロシリケートと溶融したシリカガラスに対する粘着性が低い.
- ゼロドゥールガラスは,すべての試験金属に良好な粘着性を示した.
- 渦輪ビームシェーピングは,強化された溶接結果の可能性を示した.
結論:
- 溶接の品質は,材料の選択とレーザービームの形状に大きく依存しています.
- 有限要素法分析は,溶接性の違いについての洞察を提供した.
- この発見は,ガラスから金属への工業用溶接の最適化に有益な指針を提供する.
