模拟和实验研究激光处理NdFeB微阵列结构的模拟和实验研究
Yong Zhao1, Shuo Wang1, Wenhui Yu2
1State Key Laboratory of High-Performance Precision Manufacturing, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
Micromachines
|July 8, 2023
概括
激光处理提供了一种有效的方法,可以在铁 (NdFeB) 磁滑块上创建微结构. 这项研究模拟和验证了激光参数,以获得最佳的剥离深度和形态,达到43微米的深度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 激光物理 激光物理
背景情况:
- -铁- (NdFeB) 材料由于其磁性特性,对微线性电机滑板至关重要.
- 目前微结构的NdFeB滑块的制造方法面临复杂性和效率方面的挑战.
- 激光加工为制造这些部件提供了一个有希望的,但尚未充分探索的替代方案.
研究的目的:
- 调查微结构NdFeB材料的可行性和优化激光处理.
- 在激光切除过程中分析池内的热和流体动力学.
- 了解微结构形成的机制及其对处理参数的依赖.
主要方法:
- 开发一个二维模拟模型,用于激光处理的NDFeB.
- 分析温度分布,池流量和形态特征.
- 模拟结果的实验验证,重点关注切除深度和扫描速度效应.
主要成果:
- 模拟准确地预测了8W平均功率和100mm/s扫描速度的43微米的剥离深度,与实验数据相匹配.
- 化的材料动力学导致了V形坑的形成.
- 除深度与扫描速度相反;融化池尺寸和重新造层高度随着平均激光功率的增加而增加.
结论:
- 激光加工是一种可行的技术,用于制造微结构NdFeB组件.
- 优化的参数 (8 W, 100 mm/s) 产生精确的剥离深度.
- 了解融化池的行为是控制微观结构形成和实现所需表面形态的关键.
