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水射流辅助激光加工技术
来源: 时间:2022-05-25 浏览:8270
水射流辅助激光加工技术中,激光与水射流是两个独立的单元,水射流可以分为喷洒状射流和柱状水射流两种情况。

水射流辅助激光加工技术中,激光与水射流是两个独立的单元,水射流可以分为喷洒状射流和柱状水射流两种情况。


M.Geiger等学者研究了激光与喷洒状水射流复合加工技术。在这种加工技术中,工件垂直放置,喷洒状射流洒向工件表面,由于重力的影响在工件表面形成一层流动的液体,这种加工方式使加工表面无毛刺现象,同时相比传统激光加工技术形成更小的等离子体。由于等离子体的尺寸小,形成的冲击波的冲击力下降,在工件表面几乎不产生裂纹。

为了提高材料的去除率和冷却效应,使用高压射流来代替喷洒状射流。Vago等学者[p t,t2}研究了一种偏置高压射流辅助激光复合切割技术。在这种加工技术中,激光束垂直于工件表面,水射倾斜在一旁配合激光进行加工。研究发现,尽管这种加工方式相比传统激光加工技术可以将热影响区降低70%,但是由于水射流吸收一部分激光能量,导致了切槽的深度降低45% 。

  

Tafreshi等学者研究了利用热震去除方式切割陶瓷材料,利用气体辅助的CO2激光器加热材料,水射流滞后在激光器大约4mm的位置处用来快速淬火。由于激光加热和水射流的快速冷却,导致压应力和拉应力的转化,出现热震现象。研究发现,利用热震方式加工硬脆材料时,热影响区小,切缝宽度小,切割面条纹不明显。尽管利用热震的方式加工工件可以切割出的切槽夹角接近,但是残余应力和在工件表面的微小裂纹是不可避免的。而且被加工材料的材料特性必须满足在热震过程中可以控制裂纹的发展方向,因此该加工方式只能限制在某些硬脆材料的加工。

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