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金屬材料水導激光加工實驗研究

Experimental study on laser water-jet machining of metal material

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摘要

金屬材料的激光加工目前正向著低表面粗糙度、小熱影響區及大深徑比結構的趨勢發展。新近發展了一種基于激光-水射流耦合原理的水導激光加工技術, 本文闡述了水導激光加工技術的基本原理及其相對于傳統激光加工方法的優勢, 基于激光 -水射流耦合原理構建了一套水導激光加工設備, 對多種金屬材料進行了水導激光加工實驗。利用超景深顯微鏡對加工工件表面進行了觀測與分析, 發現兩種金屬材料加工得到的盲孔邊緣規則圓滑, 切槽的邊緣平直無毛刺, 沒有熱影響區。實驗結果說明對金屬材料的水導激光精密加工具有可行性且有重要的應用價值。

Abstract

The development direction of metal material laser processing is to achieve small roughness, less heat-affected zone and high depth-diameter ratio. Recently, a kind of water-conducting laser processing technology based on laser water-jet coupling technology has been developed. The basic principle of water-conducting laser processing technology and its advantages over traditional laser processing methods are expounded. Based on the principle of laser water-jet coupling technology, a set of water-conducting laser processing equipment is constructed. The experiments of water-conducting laser processing for various metal materials are carried out. The surfaces of work piece are observed and analyzed by Leica DVM6 digital microscope. The edges of blind holes in two kinds of metal materials are regular and smooth, the edges of grooves are straight and without burrs, and there is no heat-affected zone in both materials. The results of experiments show that water-conducting laser processing tech-nology on metal precision machining is practical and has important application value.

Newport宣傳-MKS新實驗室計劃
補充資料

中圖分類號:TG147

DOI:10.12086/oee.2020.190423

所屬欄目:科研論文

基金項目:國家自然科學基金資助項目 (51875558)

收稿日期:2019-07-22

修改稿日期:2019-10-21

網絡出版日期:--

作者單位    點擊查看

曹治赫:中國科學院沈陽自動化研究所, 遼寧沈陽 110179中國科學院機器人與智能制造創新研究院, 遼寧沈陽 110179
喬紅超:中國科學院沈陽自動化研究所, 遼寧沈陽 110179中國科學院機器人與智能制造創新研究院, 遼寧沈陽 110179
趙吉賓:中國科學院沈陽自動化研究所, 遼寧沈陽 110179中國科學院機器人與智能制造創新研究院, 遼寧沈陽 110179

聯系人作者:曹治赫(caozhihe@sia.cn)

備注:曹治赫(1992-), 男, 碩士研究生, 研究實習員, 主要從事激光加工工程的研究。

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引用該論文

Cao Zhihe,Qiao Hongchao,Zhao Jibin. Experimental study on laser water-jet machining of metal material[J]. Opto-Electronic Engineering, 2020, 47(2): 190423

曹治赫,喬紅超,趙吉賓. 金屬材料水導激光加工實驗研究[J]. 光電工程, 2020, 47(2): 190423

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