飞秒激光能量密度对SiC陶瓷微孔加工的影响
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作者:
作者单位:

1.松山湖材料实验室;2.广州大学 物理与材料科学学院;3.五邑大学 智能制造学部;4.深圳市人工智能与机器人研究院

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通讯作者:

中图分类号:

TN249

基金项目:

广东省基础与应用基础研究(2020A1515111183),广东省教育厅重点领域专项(2019KZDZX1025),深圳市人工智能与机器人研究院重点探索型科研项目(AC01202101026).


Effect of femtosecond laser energy density on drilling of SiC ceramic
Author:
Affiliation:

1.Songshan Lake Materials Laboratory;2.School of Physics and Materials Science, Guangzhou University;3.School of Intelligent Manufacturing,Wuyi University;4.Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society

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    摘要:

    采用飞秒激光对SiC陶瓷进行螺旋微孔加工实验,研究了能量密度对材料微孔加工形貌及孔形的影响,分析了微孔孔径、圆度及锥度随激光加工工艺参数的变化规律。实验结果表明,相比于微孔出口而言,微孔入口受能量密度的影响较小,更高的能量密度有利于提高微孔的加工质量。该研究获得了孔径<250 μm、圆度>0.95、锥度<1°的近圆柱SiC陶瓷微孔。对加工区域进行检测,发现材料表面存在一定程度的氧化现象,分析了位于不同加工区域元素含量变化的原因。

    Abstract:

    Helical drilling experiment of SiC ceramic was carried out by femtosecond laser. Effect of energy density on the processing morphology and shape of micro-hole in material was studied. The laws of variation of diameter, circularity and taper of micro-hole with laser machining parameters were analyzed. The experimental results showed that micro-hole at entrance was less affected by energy density in comparison with exit. Higher energy density was conducive to improve the processing quality of micro-hole. Near cylindrical micro-hole of SiC ceramic with diameter < 250 μm, circularity > 0.95 and taper < 1° was obtained in this study. It was found that a certain degree of oxidation existed on the surface of material by detecting the machining zone. Reasons for changes of elemental contents in different processing areas were analyzed.

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  • 收稿日期:2021-10-19
  • 最后修改日期:2021-10-19
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