关键词： 复合材料   磨料水射流   激光加工  

摘要： 复合材料具有重量轻、强度高等优点,已逐渐取代金属成为许多工业行业的首选材料。但传统加工成本较高,效益较低,由于材料非常硬难以夹紧或材料太脆太软等原因在加工过程中增加了零件形状加工的复杂性,无法满足操作要求。综述了几种复合材料的非常规工业加工方法,此方法能够满足零件形状加工的复杂性要求,有效替代常规加工,使产品品质得到提升。

关键词： 电火花加工   加工屑   气泡   放电点分布  

摘要： 电火花加工(electric discharge machining,EDM)过程中,极间间隙内介质状态由清澈的煤油转变为带有加工屑和气泡的煤油。加工屑和气泡对放电点分布产生重要影响,进而影响加工效率和质量。为揭示极间介质状态对放电点分布的影响,利用透明材料搭建了电火花放电装置,并在极间间隙内定量放入不同浓度的加工屑和不同体积分数的气泡,观察单脉冲和连续脉冲放电过程中放电点的分布情况。研究结果能够为控制电火花加工工艺条件、维持良好极间介质状态、提高电火花加工效率和质量提供理论依据。

关键词： 超疏水   激光加工   空气集水   冷凝   仿生  

摘要： 以非洲纳米布沙漠甲虫为仿生对象,研究其亲/疏水表面间距分布形成的鞘翅表面集水原理,探究不同亲/疏水间距对冷凝集水的影响,确定制备超疏水仿生功能表面的最佳工艺参数。采用激光刻蚀、化学修饰等方法制备疏水仿生功能表面,分析激光刻蚀参数和亲/疏间距参数对表面润湿性的影响规律,搭建基于太阳能驱动的半导体制冷片冷凝集水装置,在恒温恒湿环境下对不同亲/疏水间距的仿生功能表面进行冷凝集水实验。实验结果表明,通过调节激光刻蚀速度和线间距能够获得具有不同接触角的疏水表面,亲/疏水相间分布时,疏水部分比例越大则整体接触角越大,经过化学修饰,最大接触角为154.51°,当亲/疏间距尺寸都为1.5 mm时,仿生功能表面冷凝集水效率最高,分均集水量为0.86 mg/cm^(2)。

关键词： 锗   氢   激光加工   钝化   叠层  

摘要： 晶格失配是单晶硅与Ⅲ-Ⅴ/Si叠层太阳能电池的一个重要问题,因为原子大小的差异,在界面上会产生孤岛和错配位错等缺陷。加入一个Si_(1-X)Ge_(X)缓冲层可以使衔接的原子从Si变为Ge,从而有效缓解该问题。然而,即便加入Si_(1-X)Ge_(X)缓冲层,Si_(1-X)Ge_(X)缓冲层之间仍可能存在悬挂键和位错的情况,导致显著的复合损失。对此,为了减少缓冲层和基底的缺陷,从而提高电池的性能,将先进的氢钝化工艺应用于中间加入了Si_(1-X)Ge_(X)分级缓冲层的、在Si上生长的Si_(1-X)Ge_(X)电池中。并将通过PECVD技术沉积的氢化氮化硅层(H:SiNx)作为氢源和抗反射涂层应用于具有4种不同Ge浓度(78%、82%、85%和88%)的Si Ge/Si电池上。经过30s的累计激光处理后,SiGe电池的Voc和效率(78%、82%和85%)分别提高了2%~4%REL(相当于6~12m V)和5%~17%REL。以上结果证明了氢化钝化在修复Si_(1-X)Ge_(X)缓冲层和SiGe基底缺陷方面的有效性,也为先进的氢化技术在其他串联结构上的广泛应用提供了新的可能。

关键词： 特种加工   期刊分级   电化学加工   行业发展动态   国内外期刊   增材制造   超声加工   ISSN  

摘要： 《电加工与模具》(CN32-1589/TH、ISSN1009-279X)为国内外公开发行的双月刊,创刊于1966年,聚焦特种加工领域,主要报道内容为:电火花加工、电化学加工、激光及高能束加工、增材制造、超声加工、复合特种加工及关联模具制造领域的设计研究成果、工艺应用技术、使用维修经验、产品开发信息和行业发展动态等。本刊入选《机械工程领域高质量科技期刊分级目录(第二版)》北京大学《中文核心期刊要目总览》(2023版)、中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊),与知网、万方、维普、超星以及美国EBSCO等国内外期刊数据库建立长期合作关系。《电加工与模具》为中国机械工程学会特种加工分会会刊,现面向广大特种加工技术研究者征集优质论文,热欢迎大家踊跃投稿!

关键词： 超短脉冲激光   激光加工   半导体制造   晶体切割   晶圆划切  

摘要： 随着集成电路高集成度、高性能的发展,对半导体制造技术提出更高要求。超短脉冲激光加工作为一种精密制造技术,正逐步成为半导体制造的重要工艺。阐述了超短脉冲激光加工技术特点和激光与材料相互作用过程,重点介绍了超快激光精密加工技术在硬脆半导体晶体切割、半导体晶圆划片中的应用,并提出相关技术提升方向。

关键词： 航空航天事业   中国科学院院士   特种加工技术   技术链   分会主任委员   应用链   主旨报告   产业链  

摘要： 2024年11月8日-10日,由中国机械工程学会特种加工分会主办的2024年航空航天特种加工技术大会在苏州成功举办。本次大会以“探索新质生产力助推空天新发展”为主题,旨在加强技术链、产业链和应用链的融合,更好地助推我国航空航天事业发展。中国机械工程学会副理事长陆大明,中国科学院院士、中国机械工程学会特种加工分会主任委员朱荻,工信部装备工业一司、苏州市科协、工信局、高新区有关领导,大会主旨报告特邀嘉宾,以及来自我国航空航天和特种加工领域的400多位专家学者、企业家、教师学生和科技人员齐聚一堂,共同探讨和交流面向航空航天领域的特种加工技术研究成果及应用案例。

关键词： 超黑   激光加工   微纳结构   吸光性能   耐久性  

摘要： 超黑材料在光学仪器、能量收集等领域具有广阔的应用前景,但是大多数制备方法条件苛刻,更重要的是其力学性能差,限制了作为光吸收层的应用。基于激光加工技术制备多孔模板,通过转印、剥离得到稳定的聚二甲基硅氧烷/碳纳米管(PDMS/CNTs)超黑材料。通过SEM、Raman以及UV-Vis-NIR对材料的结构、表面形貌和吸光性能进行表征;利用红外热成像仪记录样品在太阳光下的表面温度变化,研究其光热性能。结果表明,在激光作用下,模板表面能够形成孔洞结构,通过控制激光功率可以改变孔洞的大小和深度。相应地,通过转印、剥离制备得到的PDMS/CNTs吸光材料具有不同深宽比的有序锥形阵列结构,而且锥形结构表面较为粗糙。吸光材料在200~2 000 nm波长范围内均有较强的吸收能力,吸光率能够超过99%,表面呈现出极度黑色。这一方面归因于CNTs材料的本征吸光特性;另一方面与PDMS/CNTs材料表面的锥形阵列结构相关,通过多次光线反射实现在较宽波段内的减反射并陷光,达到增强吸收的目的。进一步探究PDMS/CNTs超黑材料的耐久性,结果表明,在高温热老化、光老化以及机械外力作用下,其吸光性能基本保持不变。最后,研究了PDMS/CNTs超黑材料的光热性能,在太阳光下,其升温值达到65℃。超黑材料的制备方法简单且稳定性好,在吸光领域将具有很大的应用潜力。

关键词： CO_(2)激光加工   ABF膜   盲孔   线性回归模型  

摘要： 随着ABF载板结构和设计的多样化,激光钻孔技术变得越来越重要,同时激光钻孔参数的数量也变得越来越多。本文通过统计学原理,考察了CO_(2)激光钻基准能量和光罩直径对ABF盲孔孔径的影响,建立了一个基准能量,光罩直径与ABF盲孔的线性回归模型。测试结果表明,该模型在一定的基准能量范围内具有较高的拟合度和可行性。

关键词： 管电极电解加工   激光加工   多物理场耦合   环形激光  

摘要： 为解决高效加工无缺陷大深径比微小孔的难题,提出一种将光、电、液分离传输式的环形激光与管电极电解复合加工技术,并通过Zemax和有限元法研究环形激光的形成与传输、多能场耦合及其与材料相互作用机制。结果表明:采用圆锥棱镜与聚焦镜汇组合方式可获得实验所需环形激光光斑;工件表面温度与电解液温度随着脉冲激光和脉冲电压的增大而快速升高,使得电流密度增大,材料定域去除能力和去除效率显著提高。