通过激光再炼来进行表面结构化和破坏的不对称性减少的研究
Laura Kreinest1,2, Benedikt Schober3, Edgar Willenborg1
1Fraunhofer Institute for Laser Technology, Steinbachstraße 15, 52074 Aachen, Germany.
Heliyon
|January 31, 2024
概括
激光再化 (WaveShape) 可以创建精确的金属表面结构. 这项研究通过功率调节或速度调整显著减少了这些结构中的不对称性,并有效地平滑了现有的不对称特征.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 激光与材料的相互作用
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 激光除在金属表面结构化中很常见.
- 激光再化 (WaveShape) 通过化和重新分配表面材料提供了一个替代方案.
- 波形允许精确控制结构高度和波长,但通常会产生不对称的结构.
研究的目的:
- 为了减少激光再化的表面结构中的不对称性.
- 调查非对称结构的高效破坏 (平滑) 的方法.
- 为了提高波形技术的精度和适用性.
主要方法:
- 基于目标和实际配置的激光功率调制中实施了补偿术语,减少了66%的不对称性.
- 研究了扫描速度调制,减少了40%的不对称性,而不需要初步配置文件.
- 采用反向激光功率调制用于破坏结构,将结构高度降低了91% (对称) 和68% (不对称).
主要成果:
- 激光功率调制中的补偿项显著减少了不对称结构中的形状偏差.
- 扫描速度调制提供了一个替代方法来减少不对称性,而无需事先进行分析.
- 破坏技术,包括代方法和适应激光功率调制,有效地降低了对称和不对称结构的高度.
结论:
- 波形激光结构中的不对称性可以通过过程调整有效地防止.
- 不对称的结构可以使用优化的破坏方法有效地平滑或移除.
- 波形技术显示了精确和可控制的金属表面结构与减少不对称性的潜力.
