熔融石英激光切割表面形貌的研究

通过对熔融石英性质的简要介绍，分析了激光加工石英材料的可行性，初步探讨了激光切割的熔化表面、熔化面和熔化层的形成机理，并结合实验研究。分析了激光切割石英的典型表面形貌。这对理解激光加工熔融石英过程，控制加工质量有着重要意义。     

石英晶体激光切割参数建模

运用回归分析技术,分别建立了基于激光器功率和切割速度的石英晶体激光切割参数确定的数学模型,分析了模型误差。根据该模型可以比较理想地选择适当的激光器功率和切割速度,为提高加工效率和加工质量以及节约能源提供了理论保证。实践表明:该模型能较好地满足工业生产的实际要求。     

石英晶体激光切割的几点规律

本文基于石英晶体激光切割的参数模型,分析了对激光器功率、切割速度、材料厚度以及切缝宽度的相互关系,研究了石英晶体激光切割过程的基本规律,这为提高激光切割效率、保证激光切割石英晶体的加工精度奠定理论基础,同时也为激光切割石英晶体参数的选择提供了依据。     

飞秒激光切割复杂形状石英器件的试验研究

为了从石英单晶薄片上切割分离出复杂形状的器件,进行了石英单晶薄片的飞秒激光基础试验。在50、100、200 kHz高重复频率下,试验研究了烧蚀孔径与激光参数的关系,从而分析计算得到在对应重复频率下纯石英的刻蚀阈值分别为3.73、3.45、3.2 J/cm2。然后,研究了飞秒激光的脉冲能量、扫描速度等加工参数对微槽加工质量的影响。结果表明,激光脉冲能量会显著改变加工微槽的表面形貌,扫描速度控制在3.5 mm/s附近时加工效果最优。最后,利用优化的工艺参数,在厚度0.45 mm的石英晶片上切出了谐振音叉类复杂形状器件,总体上达到了预期的质量要求。     

SC切20MHz高精密石英谐振器

ＳＣ切石英谐振器自发明以来,由于和ＡＴ切石英谐振器相比有许多独特的优点,所以它一直以来是高精密石英谐振器研制和生产的热门。近几年来,其小型化成为一个新的课题。我们对小型ＳＣ切石英谐振器也进行了一定的研究。本文主要介绍了双转角ＳＣ切２０ＭＨｚ石英谐振器的研制过程及结果（包括各种参数测试结果、频率温度特性曲线（θ、ψ对曲线的影响）、ＤＬＤ特性、频谱等）,并且分析了研制过程中出现的问题。该产品已用于晶体     

水松纸激光切割技术研究

讨论了用CO2激光器对水松纸进行切割的原理和实现技术方案,采用其中一种方案进行了切纸实验研究并进行了结果分析,指出激光切纸时影响水松纸切割质量的一些因素。     

激光切割的研究现状及展望

从提高平面激光切割质量的方法、激光切割表面条纹形成的不同解释二维和三维激光切割的区别三个方面对激光切割的研究现状进行了综述。最后说明了激光研究目前存在的问题及应采取的措施。     

激光切割模切板割缝垂直度问题研究

采用NEL-A系列国产轴快流CO2激光器与SLCM-1225数控激光切割机联机切割模切板,研究了模切板割缝与板面不垂直问题的成因。运用几何光学原理对激光束入射到聚焦镜(凸透镜)的几种可能路径进行了讨论,分析认为设备在使用过程中造成光路的微小偏差是引起割缝与板面不垂直的主要原因,并提出可以通过调节聚焦镜和喷嘴相对于光路的位置来实现模切板割缝与板面垂直度的调整。实验结果表明,聚焦镜的水平位置调整可以改变激光束能量对称中心线在聚焦镜上的入射位置,从而改变经过聚焦后的光束能量中心线的方向,进而改变模切板割缝与板面所成的角度。     

应用裂纹控制法的钠钙玻璃YAG激光切割技术

针对目前对玻璃切割质量越来越高的需求,应用裂纹控制法进行了连续YAG激光切割钠钙玻璃的试验,分析了激光功率、激光扫描速度、激光光斑大小对切割质量的影响规律.得到了YAG激光切割钠钙玻璃平板的最佳切割参数.同时利用光学显微镜照片研究了玻璃切口表面的质量,对比了激光切割与机械法切割得到的玻璃切口质量.结果表明:采用裂纹控制法的玻璃YAG激光切割技术可以得到很好的切口质量,应用于高质量玻璃的加工.文中还进行了多层玻璃、管状玻璃以及平板玻璃曲线轨迹的YAG激光切割试验,为YAG激光切割玻璃的进一步应用提供了技术基础.     

石英玻璃薄板激光精密切割技术

为了实现石英玻璃薄板的激光精密切割,对石英玻璃薄板激光切割原理进行了探讨,提出了依照材料光学透过率特性来选择激光切割用激光源的方法.通过对材料光学透过率的特性分析可以得知,用来切割石英玻璃的激光源波长应在5μm～20μm范围内.对石英玻璃薄板的激光精密切割进行了实验验证,实验结果表明,激光精密切割技术能够较好地运用于石英玻璃薄板的精密切割加工中,其加工精度优于20μm、中心对称度小于μm.这一结果和激光源选择方法对石英材料激光精密加工技术研究及其设备研制是有帮助的.     

三明治金刚石锯片激光切割工艺研究

针对三明治金刚石锯片基体材料的特点,采用Rofin DC025板条CO2激光切割系统,深入研究φ350mm锯片基体切割工艺,分析了激光功率、切割速度、辅助气体等因素对切口质量的影响,获得了一套优化的切割工艺参数.结果表明;与普通钢相比,三明治材料的激光切割需要更高的功率、气体压力、较小的速度.     

垂直叠阵半导体激光器输出光束均匀化的研究

本文针对垂直叠阵半导体激光器提出了基于棱镜锥体的光束均匀器件,利用软件ZEMAX仿真了具有正方形和正三角形输出端面的棱镜锥体输出光束特性,研究表明,正三角形输出端面棱镜锥体可以实现均匀的光强分布,并且快慢轴方向上的光束发散角度近似相等。     

高速激光切割机床数控系统探究

随着经济的迅速发展,我国工业技术也有了较大的改善。现如今切割技术也有了很大的创新改进,新兴的激光切割,它目前已成为热切割技术发展的热点之一,激光切割技术相比较传统切割技术多了高精度、高效率、低污染等优点。为了满足激光切割装备的数字化、精密化等要求,实现此种技术的国产化。本文就高速激光切割机床数控系统各方面进行了研究分析,以此来满足我国对激光切割机床数控技术发展的要求。     

激光诱导化学反应刻蚀石英玻璃的实验研究

针对目前常用的超短脉冲激光加工、激光诱导等离子加工、纳秒紫外激光加工石英玻璃刻蚀率低下的问题,提出一种能够大范围、高刻蚀率、低裂损刻蚀石英玻璃的新方法,即利用1064nm红外激光诱导Ba(OH)2化学反应刻蚀。本文主要从不同能量密度激光诱导化学反应刻蚀机理进行分析,实验表明,当激光能量密度超过16 J/cm2时,石英玻璃被刻蚀;当激光能量密度在16~24 J/cm2之间时,仅物理作用去蚀石英玻璃,故刻蚀率随激光能量变化较小;当激光能量密度在24~42 J/cm2之间时,刻蚀率随激光能量密度变化较大,该阶段Ba(OH)2以及其分解生成的BaO在高温条件下都与石英玻璃主要成分SiO2发生化学反应并生成BaSiO3,故刻蚀率较高;激光能量密度在42~46 J/cm2时,化学反应速率趋于饱和,故该阶段刻蚀率随激光能量密度变化较小。     

高速激光切割机床数控系统探究

随着经济的迅速发展,我国工业技术也有了较大的改善。现如今切割技术也有了很大的创新改进,新兴的激光切割,它目前已成为热切割技术发展的热点之一,激光切割技术相比较传统切割技术多了高精度、高效率、低污染等优点。为了满足激光切割装备的数字化、精密化等要求,实现此种技术的国产化。本文就高速激光切割机床数控系统各方面进行了研究分析,以此来满足我国对激光切割机床数控技术发展的要求。     

微水导激光切割玻璃的耦合装置设计

为了解决激光切割钢化玻璃过程中由于热应力导致产生裂纹并发生破裂的技术难题,建立了光液耦合模型,采用FLUENT软件进行了耦合腔内多场分析,获得了微水导激光切割钢化玻璃的工艺参量。结果表明,在喷口口径为0.4mm、水束压力为20MPa、激光功率为48W、切割速率为20mm/s的工艺条件下,厚度为0.5mm及1.0mm的玻璃试样的切割表面均比较光滑、基体内无微裂纹存在,切缝宽度约为100μm。该双注水口耦合装置的设计是合理的,能够满足钢化玻璃切割工艺的要求。