激光切割工程陶瓷裝備與工藝研究.pdf

1、湖南大學(xué)博士學(xué)位論文激光切割工程陶瓷裝備與工藝研究姓名：洪蕾申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：李力鈞2000.8.1湖南大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化博士學(xué)位畢業(yè)論文摘要越快，越有利于減小熱影響區(qū)，這些都對(duì)裂紋低減小和消除有利。但是，隨著占空比的減小和切速的增加，分離單位切口面積所需激光能量(比能)熱必增加。這對(duì)激光能量的利用是不利的。4脈沖激光切割過程的理論分析：針對(duì)汽化切割過程，考慮了切口燒蝕前沿的形狀對(duì)吸收的影響和切口的

2、幾何形貌，采用了一個(gè)簡(jiǎn)單的二維模型，在能量平衡基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)脈沖激光切割數(shù)學(xué)模型，分析了脈沖激光切割機(jī)理。在此數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，得到了在一定切割條件下的燒蝕前沿形貌，預(yù)測(cè)了此條件下單次走刀切割深度。得出結(jié)論：當(dāng)切割速度較高時(shí)，切割較厚的工程陶瓷材料必須采用多次重復(fù)走刀工藝。s無損傷高效切割Si，N。陶瓷材料試驗(yàn)使用有效平均輸出功率為350w，光束模式為近高斯模，脈沖重復(fù)頻率為20kHz，脈沖波形為一純尖峰脈沖后帶一尾部平臺(tái)

3、，主脈寬為1its脈沖峰值功率為10kW的CO：調(diào)Q脈沖激光器，并通過一焦距為150毫米的平凸透鏡聚焦，獲得實(shí)際聚焦光斑直徑為02毫米，焦點(diǎn)置于試件中心平面上，對(duì)Si，N。熱壓燒結(jié)陶瓷工具刀頭進(jìn)行了切割裂紋和切割過程試驗(yàn)。為獲得有一定效率的無裂紋激光切割，研究了裂紋長(zhǎng)度、裂紋密度和所需比能與速度的關(guān)系，并對(duì)在一定速度下各次走刀所去除的材料質(zhì)量和切口深度等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。使用高速重復(fù)走刀切割工藝，采用兩種不同的切割方法一劃痕法和穿透切割法