关键词： 产学合作   激光加工   教学建设   教学实施  

摘要： 激光加工技术是随着20世纪科学技术的发展而产生的一门新的加工技术,广泛应用于航天航空、汽车、电子、冶金、机械、工业、农业等领域。高校通过教育部产学合作协同育人项目,改善工程教育实践教学条件,创建新的激光加工实践教学平台,开展了基础实训教学、创新拓展实践,形成了以激光加工技术为主线的协同育人创新人才培养模式。

关键词： 水导激光   热传导   重铸层  

摘要： 为研究水导激光技术加工K424高温合金的热损伤区规律,使用自主研发的水导激光加工系统对K424高温合金薄片进行打孔实验,采用旋切法进行钻孔,并在激光穿透材料后在孔壁继续旋转几圈去边缘毛刺。将切下的圆形工件进行镶嵌、打磨、抛光、腐蚀和清洗,使用Zeiss EVO 10扫描电镜观测工件上的热影响区情况与重铸层的厚度。实验结果发现,水导激光加工后工件边缘位置的晶粒无明显变化,不存在热影响区。重铸层的厚度在2μm以上,但是分布不均匀,有的位置甚至不存在重铸层。分析后得出结论为水导激光的激光功率过高或脉宽时间过长等相关参数会导致材料内部产生多余的热量,如果这些热量过高会造成加工位置附近形成热影响区,并产生过多的熔渣使重铸层的厚度增加。同时,加工过程中会由于水柱变向回流或者熔渣较大导致排水不畅等因素,都会造成水射流的不稳定,使工件切口处的重铸层的厚度变的不均匀。根据上述结论提出了解决水射流不稳定的加工方法。

关键词： 激光加工技术   机械加工行业   应用措施   机械设备  

摘要： 近几年国内科技水平以及经济水平的快速增长,为激光技术的进步提供了良好的支撑,尤其是激光加工技术,在各行各业都有,这十分广泛的用,例如工业制造领域,医疗卫生领域到。文章主要探讨在机械加工领域,关于激光加工技术的应用方向,能够显著提高机械产品制造的进度以及工作质量,形成关于激光加工技术实际应用价值的具体认知,同时也为我国工业制造的未来发展指明方向。

关键词： 电火花加工   凹模板   电极   定位   精度  

摘要： 冲压模具模板上型孔的相对位置精度,直接影响冲压件的零件质量,采用电火花加工时,型孔的相对位置精度是由加工时电极与工件的相对位置精度决定的,因此电极的定位精度是保证冲压件的质量的重要条件。本文以冲压模具的凹模板型孔的电火花加工为例,阐述了电火花加工中电极定位常见的三种方法;描述三种定位方法各自的定位操作过程;提炼了三种定位方法共同的核心技术条件;分析了三种定位方法各自的优势与缺陷,以期为零件的电火花加工的生产实践、电极的定位方法选择及定位操作技巧提供有用的技术支撑。

关键词： 激光加工   石墨烯   超滑表面   浸润性  

摘要： 受到自然界的猪笼草启发,超滑表面受到了许多关注。本文通过激光加工技术在石墨烯和聚偏氟乙烯的复合材料表面(G@PVDF)进行烧蚀,采用热旋涂法将石蜡材料均匀地填充于网格状沟槽内部。利用共聚焦显微镜(CLSM)和扫描电子显微镜(SEM)表征激光加工后沟槽的形貌与深度,利用UV3600以及红外热成像仪测试样品的光吸收以及光热特性。当复合材料表面未受到强光照射时,液滴“钉”在表面;由于石墨烯具有优异的光热转换能力,当复合材料表面受到强光照射时,复合材料表面吸收光能并产生热量使石蜡融化,液滴与表面由粗糙的气/液/固状态转变为光滑的气/液/润滑剂/固状态,液滴可在倾斜角约10°的状态滑动且无残留。另一方面,通过外界电压也能同样控制液滴的行为。研究结果对于智能化操控液滴有着重要的意义。

关键词： 超疏水表面   润湿理论   激光加工机理   增材制造   机械稳定性  

摘要： 超疏水表面作为最具代表性的功能性表面得到广泛的应用,激光加工技术凭借超高加工精度和高度可控等特性,成为制备超疏水表面微纳尺度结构的有利工具。已有大量相关试验研究,但鲜有对加工机理和方法等进行归纳总结。从润湿理论出发,分析超疏水表面激光加工技术研究现状。按照微纳结构成型方式,归纳总结增材和减材激光加工制备超疏水表面的成型机理。基于成型机理系统梳理超疏水表面制备的研究进展。分析制备过程中影响材料表面超疏水性的因素。针对超疏水表面机械稳定性问题,梳理改善和提高表面机械稳定性的方法。简述超疏水表面研究中存在的问题及其发展趋势,指出试验研究结果的规律性总结的局限。与仅论述激光减材制备超疏水表面的综述类文章不同,从增材和减材两个方面论述激光加工制备超疏水表面的机理,详细分析激光减材制备超疏水表面的制备方法和表面疏水性影响因素,对未来激光加工制备超疏水表面更深层次的研究具有指导意义。

关键词： 激光光学   织构化硅橡胶   超疏水   疏冰  

摘要： 硅橡胶因其良好的机械性能和电气绝缘性能而被各行各业广泛应用,但低温环境下的表面覆冰会严重影响其应用。通过激光雕刻机在复合绝缘子伞裙试样表面加工了一系列微米级尺寸的圆柱形织构,未经任何化学试剂修饰,得到了超疏水表面。采用三维形貌仪和扫描电子显微镜观察了试样表面形貌特征,采用粘附力测量装置测试了不同工况下织构化硅橡胶表面的覆冰粘附力,采用高速相机记录了液滴在不同织构化硅橡胶表面凝结-融化过程。研究结果表明:一定工况下,加工功率为35 W、织构直径和间距都为350μm的圆柱形织构试样表面疏水性最好且覆冰粘附力较低,防冰疏冰性能最佳。通过摩擦试验,验证了制备的织构化硅橡胶表面具有一定的疏冰耐久稳定性。

关键词： 激光加工   微纳结构   紫外激光   金属材料  

摘要： 为解决利用紫外激光制备不同金属涂层超材料微槽结构的尺寸精度问题,对银、1060铝、黄铜和硬质合金四种不同金属表面进行标刻获得线槽微结构;然后分析不同激光参数在不同材料表面加工线宽和槽深微结构的影响;最后通过实验找出在特定线槽深度时四种材料线槽宽度的最小值及对应的激光加工参数.实验结果表明在一定范围内脉冲宽度、重复频率的减小和单位长度脉冲数目的增大会使线宽和槽深增大,由此拟合出线宽和槽深与脉冲宽度、重复频率、材料电阻率的变化方程.这可为制备高精度金属超材料表面微槽结构提供实验依据.

关键词： 激光技术   碳纤维增强复合材料   工艺参量   低损伤   材料特性  

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)因其优异的性能,在航空航天、国防等领域有着广阔的应用前景。为了掌握激光加工CFRP的去除机理,研发出高效率、低损伤加工该材料的方法,归纳整理了激光加工CFRP去除机理的研究成果,并从激光特性、工艺参量、气液辅助、材料特性4个方面出发,介绍了国内外激光加工CFRP的研究进展,总结了影响激光加工CFRP质量的因素,并给出了提高加工质量方法的建议,最后对激光加工CFRP的发展趋势进行了展望。

关键词： 纳秒脉冲激光   单晶硅   微结构   参数优选  

摘要： 以单晶硅为对象,使用波长355 nm、脉宽15 ns的纳秒激光对单晶硅进行烧蚀加工试验研究。基于单因素法设计并完成了单晶硅纳秒脉冲激光直线刻蚀试验,探究了激光输出功率、激光脉冲重复频率、激光扫描速度和扫描次数对纳秒脉冲激光加工单晶硅表面形貌的影响规律。基于优化的加工工艺参数,在单晶硅表面制备出方形阵列的微结构。