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标题: 不锈钢激光熔融切割的精细切割特征定义 [打印本页]

作者: dameinv 时间: 2016-1-4 09:49
标题: 不锈钢激光熔融切割的精细切割特征定义
　　基于聚焦激光束与切割前端的相互作用，定义材料中激光束能量依赖波长特征吸收为热过程，如图 4。可用的能量会加热、熔化、部分汽化以及液化材料。同轴对齐气体喷嘴从切割前通过动量传递喷射熔融物，主要是沿着切割前沿。切割前沿与工件之间相互作用的相对运动会产生一个切削切口。形成的切削刃和条纹取决于所选择的工艺参数的技术特点。不锈钢的激光熔融切割被认为是激光材料加工中高品质的切削技术，其中采用惰性气体并产生惰性切削刃，可以很省力地处理加工件。

　　不锈钢激光熔融切割的材料厚度范围在 0.3mm-4mm，激光器功率高达 2kW。对于给定的材料厚度，凭经验来确定不同的最佳波束和工艺参数，引起高刀具行进速度无渣切削。观察到尖锐 90 度角、碎屑形成会使切割质量劣化。以小半径重新定向，切割过程中相关速度的变化叠加到现有光束上使喷嘴错位有助于切口的稳定性。切割过程中稳定性的特征半径 R 视特征半径 R 的减少来确定，本文考虑并分析了不同尺寸常规喷嘴的不同切割半径，根据切割质量评价，讨论了给定气体动态输入的厚度依赖最好切割特征从而定义了切割的优良特性。

　　切割特征尺寸取决于分析厚度，主要取决于选取喷嘴的直径。通过增加工艺气压进而增加碎片形成可以实现进一步的改进，但是会在工件底侧形成无关的定向碎片。一般情况下是可以解决特征尺寸和喷嘴直径的相关性问题的，如图 5 所示。从激光切割设计的角度来看，碎屑形成的每块板厚度都要确定一个关键的特征尺寸，以及为保证切割质量进一步减少特征尺寸而需要增加的气体动态输入。
努力将激光制造理论优势转化为技术优势
来源：中国科技网-科技日报作者： 2016年01月03日　01:40
[导读] 在日前召开的以“激光制造科学与工程前沿”为主题的第541次香山科学会议上,与会专家提出:在激光制造领域,我国科学家在理论研究方面有一定的优势,发表论文排在国际前列,但技术和装备方面与先进国家还有不小差距。
在香山科学会议上专家提出
努力将激光制造理论优势转化为技术优势
科技日报讯（记者游雪晴）在日前召开的以“激光制造科学与工程前沿”为主题的第541次香山科学会议上，与会专家提出：在激光制造领域，我国科学家在理论研究方面有一定的优势，发表论文排在国际前列，但技术和装备方面与先进国家还有不小差距。如何让理论优势转化为技术优势，是促进我国全面进入“光制造”时代的关键。
据会议执行主席之一、北京理工大学教授姜澜介绍，近年来，激光制造在学术研究、应用研究、装备发展与产业应用方面发展迅速。我国作为制造业大国，也有自己的优势和特色，尤其是在理论方面，我们与俄罗斯、美国各有所长。如在激光熔覆的研究、应用和产业化方面，我国已走在了世界前列；在激光微纳制造方面，我国学者刷新了激光加工分辨率的纪录，将激光微纳加工的应用领域拓展至微电子、微机械、微光学、微流体、仿生学、生物制造等。另一方面，我国在激光制造的技术与装备方面，与美国、欧洲、日本等发达国家还有不少差距。中南大学段吉安教授认为我国激光制造装备落后主要体现在目前国内装备大多处于中低端，精度不够；国内激光3D制造技术研究基本与国际接轨，但高端工业应用装备的制造能力、制造品质与国外有较大差距。天津大学姚建铨教授认为造成这种局面的原因主要是高性能激光器、光束控制、运动控制等核心关键技术的自主研发能力不足、依赖引进，空心化严重。
与会专家达成共识，发展独立、强大的高端制造技术是我国由“制造大国”向“制造强国”跨越的必由之路。为此，应设立国家协同创新平台，凝练重大基础科学问题，加强激光复合制造、激光微纳制造、高端激光制造装备的关键技术研究及其在国家重大工程中的应用，推动我国激光制造科学与技术进一步发展。

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