激光切割超音速喷嘴设计

分析了传统喷嘴工作在较高的供气压力下进行激光切割时产生激波的原因及激波对切割工艺的不良影响.为了解决这一问题,提出了一种设计超音速拉瓦尔喷嘴的新方法.这种新型超音速喷嘴包括四部分:稳定段、收缩段、喉部、扩张段.每一部分都是严格按照空气动力学理论进行设计的.这种喷嘴喷射出的气流动量高,流速均匀,边界整齐.利用这种喷嘴进行激光切割,可有效地提高切割质量和切割速度.     

激光切割超音速喷嘴设计

分析了传统喷嘴工作在较高的供气压力下进行激光切割时产生激波的原因及激波对切割工艺的不良影响.为了解决这一问题,提出了一种设计超音速拉瓦尔喷嘴的新方法.这种新型超音速喷嘴包括四部分:稳定段、收缩段、喉部、扩张段.每一部分都是严格按照空气动力学理论进行设计的.这种喷嘴喷射出的气流动量高,流速均匀,边界整齐.利用这种喷嘴进行激光切割,可有效地提高切割质量和切割速度.     

YAG激光高速切割技术

近年来,随着光电仪器的高性能化,其组成部件需要进行精密加工和超精密加工的情况也变得多起来.然而,电子、光学材料多为硬脆性材料,这些材料未必容易加工.玻璃作为硬脆性材料的代表,要将其原材加工成功能元件,必须进行切割和开孔之类的加工.一般而言,玻璃板的切割加工采用金刚石划线刀进行,切割质量不一定很好.作为图像仪器之一的液晶显示器使用高质量的玻璃基板,在玻璃基板上印有电子线路,经过各种处理之后按规定尺寸切割作为液晶面板组装起来.在需要进行精密切割时一般不使用金刚石划线刀,而采用超硬的滚动型刀刃或薄刃金刚石砂轮进行玻璃基板的切割.不过,这些机械加工方法,由于工具直接压在加工物上,     

晶圆激光切割技术的研究进展

综述了半导体领域晶圆切割技术的发展进程,介绍了刀片切割技术、传统激光切割技术、新型激光切割技术及整形激光切割技术的特点、工作原理和优缺点以及国内外使用晶圆切割技术获得的研究成果及其应用前景.与刀片切割技术相比,激光切割技术具有切割质量好、切割速度快等优点.详细介绍了以进一步改善晶圆切割质量和提高切割速度为目的的几类整形激光切割技术,包括微水导激光切割技术、隐形切割技术、多焦点光束切割、“线聚焦”切割、平顶光束切割和多光束切割等.随着技术的不断完善、切割设备的不断成熟,整形激光切割技术在未来的晶圆切割领域将具有广阔的应用前景.     

激光内切割技术

本文提出了一种全新的快速成型方法－激光内切割技术。阐述了基于RP技术思想的激光内切割技术原理,并就激光光束的聚焦和调Q特性分析了激光内切割技术可行性,最后讨论了由激光功率、扫描速度等因素引起的不同激光功率密度与材料的相互作用及影响。     

激光切割超音速喷嘴的流场特性

为了得到具有优良的射流流场激光喷嘴,设计了一种组合型超音速喷嘴,建立了该喷嘴计算流体动力学(CFD)分析所需的控制方程.其中湍流模型采用标准k-ε方程,计算网格采用三角形非结构网格.基于有限体积法对控制方程进行离散并采用耦合式求解器求解.利用SIMPLEC算法解决速度与压力耦合问题,进而实现对喷嘴流场分析.分析结果表明超音速喷嘴最佳入口压力就是其设计压力(7×105Pa),此时其射流流场特性最好,适合于高速、大厚度激光切割.将CFD分析结果与已有纹影图实验方法的结果进行对比,发现二者具有较好的一致性,证明了CFD方法的可行性.     

激光切割技术进入皮革业

近年来，激光切割技术进一步拓展应用领域，进入服饰、皮革行业。系列激光裁剪机采用C0。激光器，其四均衡直线导轨，特制负压吸布装置，专用布料通道及张紧结构设计，能有效保证切割质量。系列双头激光裁剪机是针对皮革、服装用户大批量生产而量身定制的新型激光裁剪机。它以特制的负压吸布装置配合蜂巢切割平台，能进一步提高雕刻精度，目前已广泛应用于服装、绣花、贴布绣、皮革等行业。     

激光切割气体出口马赫数对马赫盘的影响

建立了自由射流模型,采用了可压缩流体轴对称N-S方程和RNG k-ε模型,重点分析了出流为欠膨胀波时的马赫盘(MSD)结构.对出口静压为6.145×105Pa的自由喷射外流场进行数值仿真,描述了不同出口马赫数时的射流场结构,分析了马赫盘与喷嘴出口马赫数之间的关系,揭示了随着出口马赫数的增加,马赫盘的宽度呈现出收敛趋势,表明超音速喷嘴设计在保证常用工作压力时不出现过膨胀的情况下应适当提高出口马赫数.揭示了实际切割过程中,随着出口马赫数不断增大,马赫盘将收敛于一固定位置.对求解模型进行流场可视化对比验证,证明了仿真结果的准确性和结论分析的有效性.     

激光切割用拉伐尔喷嘴的设计分析与实现

应用附面层理论和小扰动稳定性理论提出并分析激光切割前沿熔层控制方法，认为熔融层充动趋于稳定的条件是由切应力驱动流动而非压力驱动流动或压力驱动流动为流动的次国因素，     

二维激光连续切割移动材料路径算法及约束

提出了一种逐行获取信息的阅读文档(RW)模型,并利用该模型等效并推导出二维激光在二维空间定尺切割移动材料的路径关系。根据分析的路径和延迟的阶跃函数确定半连续、连续恒速、连续变速切割的路径算法。在理想情况下,只要设定好光刀均匀一致切割速度νy、光刀在二维空间最大偏离坐标(x0,y0)、切割材料的最小尺寸LMIN,就可以根据切割路径适当调节辅助切割过程中光刀移动速度ν0和被切割体进给速度νx,实现对运动材料的连续切割,并且通过Pro/E运动仿真模拟和单位时间切割效率验证,所提出的G(t)符合恒速体连续切割路径算法,且满足约束限制下,一个周期内可实现两段材料的连续剪切。     

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。     

激光焊接、切割在汽车制造中的应用

介绍了激光焊接、三维切割技术在汽车制造中的技术特点及国内外应用现状.分析了应用于汽车制造的新型复合焊接技术、远程焊接技术的优势及发展前景等.     

激光切割中入射角对切割质量的影响

研究了激光入射角对薄板切割质量的影响 ,结果表明 ,在一定条件下 ,激光束不垂直工件表面时 ,仍可以获得切缝细、挂渣少的切割效果。同时切割头的运动方向在激光束不垂直于被加工表面时 ,对切割质量也有显著影响。给出了在三维激光切割时 ,由于干涉等原因无法保证激光束垂直入射时 ,为得到好的切割质量应采取的措施     

少无废料激光板材切割技术

采用少无废料激光板材切割技术,可以大幅度地提高材料利用率,缩短切割时间,提高生产效率。激光切割路径优化算法和板材的无搭边排样技术是少无废料激光板材切割的关键技术问题。文章研究了少无废料激光切割路径优化原则,在此基础上,研究了少无废料激光切割编程技巧,并结合纺机板材的激光切割实践,进行了少无废料激光板材切割技术研究,结果表明,采用少无废料激光切割技术,材料利用率可10%~30%,切割长度可减少5%~10%。     

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.     

激光精密切割技术研究

介绍了固体Nd∶YAG激光的精密切割技术,采用了脉冲和声光调Q 准连续Nd∶YAG两种 激光形式进行了一些精密切割的实验,并介绍了一些应用示例。     

两种激光切割超音速喷嘴结构设计与辅助气体流场分析

对简易折线缩放喷嘴和基于霍耳(Hall)设计方法的复杂喷嘴外流场中压力分布,以及马赫盘位置变化等特性进行了分析.详细比较了这两种喷嘴气流场动力学性能之间的差别,揭示了两种喷嘴动力学性能的差别随工作压力增加越来越小的趋势.分析表明在高压状况下为减少激光切割的成本,用简易折线结构超音速喷嘴替代复杂流线结构喷嘴是可行的.     

激光/水射流切割工艺的新型切割头结构设计

对激光切割和磨料水射流切割的原理和优缺点进行简要的阐述,随后提出水射流辅助激光复合加工的方法,通过水射流不断冲击工件表面来降低表面温度和冲走熔渣,减少激光加工的热损伤,但此加工方式对激光与水射流的工作位置有着较高的要求。目前的试验系统大多为独立的激光器和水射流以一定的角度配合使用,这使得两者在加工过程中保持工作位置稳定较为困难。针对这一问题,设计了一种激光与水射流通道一体且能同轴工作的集合式激光/水射流切割头,利用热冲击断裂原理完成对材料的切割,从而得到更高的切割精度。最后使用ANSYS软件对加工过程中的温度场进行仿真分析,并使用切割头对立方氮化硼复合材料进行实际切割,试验结果验证了加工系统的可靠性。     

紫外激光切割晶圆的工艺研究

通过实验研究了紫外激光切割晶圆的工艺,测得不同激光功率和切割速度下的切割深度和切缝宽度,分析了各参数对切割深度及切割质量的影响,对存在的问题提出了改进的意见及方法,为实际应用中参数的选择和工艺的改进提供了参考.并依用户要求对晶圆样品进行实际切割,经用户鉴定达到了使用要求.