通过两温度模型对五秒激光切割的处理策略进行系统研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 激光物理 激光物理
• 制造业 工程 制造工程

背景情况:

• 超短激光处理在优化质量和生产率的多个参数方面提出了挑战.
• 开发高效的加工策略对于先进的制造应用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究一种新的,经济的加工策略,用于超短激光切割.
• 分析多个工艺参数对温度演变和剥离特征的影响.
• 建立一个决策框架,以平衡质量和生产力.

主要方法:

• 开发一个采用移动激光源的双温度模型.
• 用不同的激光流量,重叠比率和重复率进行激光切割的实验分析.
• 引入每焦耳 (能源利用效率) 的去除量和每秒 (去除效率) 的去除量.

主要成果:

• 峰值热平衡温度随着激光流动增加.
• 由于随后的脉冲,温度演变受到重叠比率的显著影响.
• 槽形态可以通过在恒定激光流动下重叠比率来控制.
• 能量利用效率对重复率不敏感,而切除效率则随着重复率的增加而增加.

结论:

• 实现了对超短激光写字中的参数相互作用的全面理解.
• 开发的模型和指标为优化激光加工策略提供了基础.
• 该研究提供了一种实际的决策方法,以提高激光制造业的质量和生产率.