研究目的
研究连续波激光束对采用不同加工方法制备的SKD11工具钢表面的抛光效果,并分析激光能量密度对抛光表面特性的影响。
研究成果
研究表明,激光能量密度是影响抛光表面特性的关键参数,其中LS-EDM表面展现出最佳抛光效果。BAC、BRDF和PSD分析对激光抛光后的表面质量进行了全面评估,结果表明激光抛光能显著降低表面粗糙度,但受限于初始表面纹理及表面波纹的形成。研究结果表明,平顶分布的激光束在工具钢表面高效抛光方面具有巨大潜力。
研究不足
本研究仅限于SKD11工具钢及特定预处理表面形貌(飞秒电火花加工、纳秒电火花加工和铣削)。激光抛光效果取决于初始表面纹理和所采用的激光能量密度。表面波纹的存在以及某些表面的各向异性特征可能会限制可实现的粗糙度降低程度。
1:实验设计与方法选择:
采用多模光纤激光器产生的连续波激光束,研究其对FS-EDM、LS-EDM和铣削加工制备的SKD11工具钢表面的抛光效果,并分析激光能量密度对抛光表面特性的影响。
2:样品选择与数据来源:
以SKD11工具钢作为LP材料,通过FS-EDM、LS-EDM和铣削技术预处理表面,使其粗糙度值达到约Ra 3.5 μm。
3:5 μm。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:LP系统包括光纤激光器(IPG光子公司,型号YLS-010)、激光束传输光学系统、带X/Y/Z轴运动的机械平台及气体?;は低常砼浔窼canLAB公司的扫描振镜(hurrySCAN-10)。
4:0)、激光束传输光学系统、带X/Y/Z轴运动的机械平台及气体保护系统,另配备ScanLAB公司的扫描振镜(hurrySCAN-10)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将激光束准直并调整至目标光斑尺寸,选用填充扫描模式以锯齿形扫描轨迹覆盖选定表面,试样置于氩气?;せ肪持蟹乐寡趸?。
5:数据分析方法:
使用基恩士VHX-1000C显微镜和Quanta 200扫描电镜分析表面形貌,采用高分辨率共聚焦激光扫描显微镜(基恩士VK-X200)测量二维轮廓与三维表面形貌,基于提取至MATLAB软件的二维/三维形态数据计算并分析表面形貌的BAC、BRDF和PSD参数。
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fiber laser
YLS-010
IPG Photonics Corporation
Used for laser polishing of SKD11 tool steel surfaces.
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scanning galvanometer
hurrySCAN-10
ScanLAB
Used for controlling the laser beam scanning trajectory during laser polishing.
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microscope
VHX-1000C
Keyence
Used for analyzing surface morphologies.
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SEM
Quanta 200
Used for analyzing surface morphologies.
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LSCM
VK-X200
Keyence
Used for measuring 2D profiles and 3D surface topographies.
暂无现货
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