留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响

李睿 杨小君 赵卫 贺斌 李明 赵华龙 朱文宇 王宁

李睿, 杨小君, 赵卫, 贺斌, 李明, 赵华龙, 朱文宇, 王宁. 飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3244-3249.
引用本文: 李睿, 杨小君, 赵卫, 贺斌, 李明, 赵华龙, 朱文宇, 王宁. 飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3244-3249.
Li Rui, Yang Xiaojun, Zhao Wei, He Bin, Li Ming, Zhao Hualong, Zhu Wenyu, Wang Ning. Effect of femtosecond laser micromachining on the roughness of cladding sidewalls[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3244-3249.
Citation: Li Rui, Yang Xiaojun, Zhao Wei, He Bin, Li Ming, Zhao Hualong, Zhu Wenyu, Wang Ning. Effect of femtosecond laser micromachining on the roughness of cladding sidewalls[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3244-3249.

飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响

基金项目: 

科技部国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ12007504)

详细信息
    作者简介:

    李睿(1987-),男,硕士生,主要从事激光微加工方面的研究。Email:lirui@opt.ac.cn

  • 中图分类号: TN249

Effect of femtosecond laser micromachining on the roughness of cladding sidewalls

  • 摘要: 针对熔覆成型件表面粗糙的难题,提出了在成形过程中对熔覆层侧壁进行飞秒激光精密加工的方法,重点研究了精密加工过程中飞秒激光的能量密度、能量分布、光斑重叠率对熔覆层侧壁粗糙度的影响规律,结果表明:当焦平面处飞秒激光的能量为高斯分布,加工得到的熔覆层侧壁表面粗糙度Ra 3 m时,激光能量密度介于0.12~0.34 J/cm2之间;当能量为平顶分布并且加工后熔覆层侧壁表面粗糙度Ra 3 m时,最佳能量密度范围为0.13~0.66 J/cm2;同等参数条件下,平顶能量分布激光加工得到覆层侧壁粗糙度小于能量高斯分布时的粗糙度数值。熔覆层侧壁粗糙度随光斑重叠率的增加先减小后增大,实验获得的最佳重叠率范围为78%~85%。
  • [1] Pupo Y, Delgado J, Sereno L, et al. Scanning space analysis in selective laser melting for CoCrMo powder [J]. Procedia Engineering, 2013, 63(1): 370-378.
    [2] Brinksmer E, Levy G, Meyer D, et al. Surface integrity of selective laser melted components[J]. Manufacturing Technology, 2013, 59(1): 601-606.
    [3] Yasa E, Kruth J, Deckers J. Manufacturing by combining selective laser melting and selective laser erosion laser re-melting[J]. Manufacturing Technology, 2011, 60(1): 263-268.
    [4] Dadbakhsh S, Hao L, Jerard E, et al. Experimental investigation on selective laser melting behavior and processing windows of in situ reacted Fe2O3 powder mixture [J]. Powder Technology, 2012, 231(1): 112-121.
    [5] Mumtaz K, Hopkinson N. Top surface and side roughness of Inconel 625 parts processed using selective laser melting [J]. Rapid Prototyping Journal, 2009, 15(2): 96-103.
    [6] Wei Zhiyi, Wang Zhaohua, Han Hainan, et al. Progress on ultrashort and ultraintense laser pulse technology [J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(6): 773-777. (in Chinese) 魏志义, 王兆华, 韩海年, 等. 超短及超强脉冲激光研究进展[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(6): 773-777.
    [7] Yang Chengjuan, Mei Xuesong, Wan Wenjun, et al. Femtosecond laser ablation on gold chromium film[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(1): 63-65. (in Chinese) 杨成娟, 梅雪松, 王文君, 等.金铬薄膜的飞秒激光烧蚀加工[J]. 激光与红外工程, 2011, 40(1): 63-65.
    [8] Zhao Hualong, Zhou Renkui, Zhao Wei, et al. The design of reflective scanning device for drilling the inverted cone microhole with femtosecond laser pluses[J]. Acta Photonica Sinica, 2014, 43(19): 1-6. (in Chinese) 赵华龙, 周仁魁, 赵卫, 等.飞秒激光倒锥微孔加工的反射式扫描装置设计[J]. 光子学报, 2014, 43(19): 1-6.
    [9] Tian Xiuqin, Xiao Si, Tao Shaohua, et al. Damage threshold research of monocrystalline silicon solar cells under femtosecond laser illumination[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 676-680. (in Chinese) 田秀琴, 肖思, 陶少华, 等. 飞秒超短脉冲激光对硅太阳能电池损伤阈值研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 676-680.
    [10] Liu Ruicheng, Yang Yongqiang, Wang Di. Research of upper surface roughness of metal parts fabricated by selective laser melting[J]. Laser Technology, 2013, 37(4): 425-430. (in Chinese) 刘睿诚,杨永强,王迪. 选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究[J]. 激光技术, 2013, 37(4): 425-430.
  • [1] 杨超, 张乃文, 白杨.  硒化锌晶体的高效率高质量组合抛光方法(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20220531-1-20220531-6. doi: 10.3788/IRLA20220531
    [2] 胡玮娜, 吕勇, 耿蕊, 李宇海, 牛春晖.  光电探测器表面损伤状态偏振成像式探测系统 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210629-1-20210629-9. doi: 10.3788/IRLA20210629
    [3] 何俊, 徐锡镇, 贺佳, 吴嘉烽, 李卓达, 王义平.  蓝宝石光纤光栅高温传感器研究进展与发展趋势(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20220700-1-20220700-23. doi: 10.3788/IRLA20220700
    [4] 岳端木, 孙会来, 杨雪, 孙建林.  飞秒激光环切加工不锈钢微孔工艺及其质量控制神经网络模型 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200446-1-20200446-10. doi: 10.3788/IRLA20200446
    [5] 陈世杰, 牛春晖, 李晓英, 吕勇.  CCD损伤进程中光学成像系统猫眼回波特性研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20200425-1-20200425-6. doi: 10.3788/IRLA20200425
    [6] 蒋伟伟, 傅戈雁, 张吉平, 吉绍山, 石世宏, 刘凡.  三分光束光内同轴送丝熔覆层几何形貌预测 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0305005-0305005-9. doi: 10.3788/IRLA202049.0305005
    [7] 孙树峰, 王萍萍.  飞秒激光双光子聚合加工微纳结构 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206009-1206009(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1206009
    [8] 王聪, 石世宏, 方琴琴, 石拓, 夏志新.  封闭空腔回转薄壁件的激光熔覆成形 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 106006-0106006(8).
    [9] 史杰, 钟凯, 刘楚, 王茂榕, 乔鸿展, 李吉宁, 徐德刚, 姚建铨.  太赫兹频段金属粗糙表面散射特性 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1217004-1217004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1217004
    [10] 邓志强, 石世宏, 周斌, 贾帅, 王聪.  弧形悬垂实体结构激光熔覆成形 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1006004-1006004(6). doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
    [11] 樊长坤, 李琦, 赵永蓬, 陈德应.  不同粗糙度抛物面的2.52 THz后向散射测量 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1125005-1125005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1125005
    [12] 张祥金, 沈娜, 胡鑫, 宋健.  激光近程探测中目标表面的散射特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 706003-0706003(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0706003
    [13] 朱南南, 张骏.  表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
    [14] 金方圆, 陈波, 鄂书林, 王海峰, 邢妍.  高频率皮秒激光微加工石英衬底铝膜效率 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3238-3243.
    [15] 董志伟, 张伟斌, 郑立威, 姜涛, 范国祥, 赵煦, 赵清亮, 陈德应, 夏元钦.  利用飞秒激光和纳秒激光脉冲加工金刚石 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 893-896.
    [16] 蔡建文, 潘雪涛, 张美凤, 孟飞.  飞秒激光微加工中光斑横向超分辨研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1790-1793.
    [17] 颛孙晓博, 武文远, 黄雁华, 龚艳春, 吴成国, 李兆兆.  基于MB模型的简化偏振BRDF模型建立与仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1098-1102.
    [18] 卢晓云, 薛晨阳, 王永华, 郑华, 杜建功, 张婷, 闫树斌, 唐军.  毫米级氟化钙盘腔的加工与测试 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3049-3054.
    [19] 陈向前, 彭滟, 方丹, 周云燕, 刘姝祺, 蔡斌, 朱亦鸣.  真空环境下飞秒激光制备的微构造硅的吸收和退火特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 398-403.
    [20] 闫世兴, 董世运, 徐滨士, 王玉江, 任维彬, 方金祥.  激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2832-2839.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  267
  • HTML全文浏览量:  18
  • PDF下载量:  146
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-20
  • 修回日期:  2015-04-03
  • 刊出日期:  2015-11-25

飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响

    作者简介:

    李睿(1987-),男,硕士生,主要从事激光微加工方面的研究。Email:lirui@opt.ac.cn

基金项目:

科技部国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ12007504)

  • 中图分类号: TN249

摘要: 针对熔覆成型件表面粗糙的难题,提出了在成形过程中对熔覆层侧壁进行飞秒激光精密加工的方法,重点研究了精密加工过程中飞秒激光的能量密度、能量分布、光斑重叠率对熔覆层侧壁粗糙度的影响规律,结果表明:当焦平面处飞秒激光的能量为高斯分布,加工得到的熔覆层侧壁表面粗糙度Ra 3 m时,激光能量密度介于0.12~0.34 J/cm2之间;当能量为平顶分布并且加工后熔覆层侧壁表面粗糙度Ra 3 m时,最佳能量密度范围为0.13~0.66 J/cm2;同等参数条件下,平顶能量分布激光加工得到覆层侧壁粗糙度小于能量高斯分布时的粗糙度数值。熔覆层侧壁粗糙度随光斑重叠率的增加先减小后增大,实验获得的最佳重叠率范围为78%~85%。

English Abstract

参考文献 (10)

目录

    /

    返回文章
    返回