激光切割质量的探索性研究通过横截面切割配置文件
Ruqi Chen1, Shing Chang1, Shuting Lei1
1Department of Industrial and Manufacturing Systems Engineering, Kansas State University, Manhattan, KS 66506, USA.
Micromachines
|November 25, 2023
概括
这项研究引入了一种新的方法,用于使用3D光学分析和立方线模型来评估激光切割质量. 该方法提高了激光切割过程的准确性和一致性评估.
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
- 光学计量学 在光学计量学
背景情况:
- 传统的激光切割质量评估依赖于简单的宽度和深度测量.
- 这些方法缺乏足够的精度来捕捉复杂的轮变化并确保一致性.
研究的目的:
- 开发一种使用3D光学分析仪数据评估激光切割质量的新型定量方法.
- 引入新的指标来评估写字的准确性和一致性.
- 为了确定最佳的激光参数,以提高写字质量.
主要方法:
- 使用3D光学配置文件器生成超过1370个横截面配置文件.
- 应用一个立方线模型来表示写字的横截面配置文件.
- 开发了响应表面多项式模型,用于实际与目标面积 (RA) 的比率和平均平方误差 (MSE).
- 使用轮图和帕雷托优化来同时分析RA和MSE.
主要成果:
- 证明立方线模型准确地代表了激光书写器的截面.
- 确定脉冲能量和重复率作为影响RA和MSE的主导激光参数.
- 建立了一个帕雷托前线,以优化激光切割质量,平衡精度和一致性.
结论:
- 拟议的方法提供了更全面的激光切割质量的评估.
- 精确控制激光参数,如脉冲能量和重复率,对于最佳的编写至关重要.
- 开发的模型和优化技术为提高激光切割精度提供了途径.


