研究目的
研究激光光斑尺寸和形状(高斯型与平顶型)对超短脉冲激光系统加工AISI 304不锈钢材料烧蚀效率的影响。
研究成果
研究表明,激光光斑尺寸和形状对烧蚀效率具有显著影响,高斯光斑较大时比去除率明显下降。平顶光束形状对光斑尺寸变化的敏感性较低,表明其在特定应用中可能具有优势。这些发现有助于优化超短脉冲激光加工的工业产能。
研究不足
该研究聚焦于AISI 304钢种及特定激光参数(10皮秒与350飞秒脉冲持续时间,1064纳米与1030纳米波长)。其他材料及激光参数尚需进一步研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用不同脉冲持续时间(10皮秒和350飞秒)和波长(1064纳米与1030纳米)的超短脉冲激光系统,测试其对AISI 304不锈钢的烧蚀效率,同时探究光斑尺寸与形状(高斯型与平顶型)的影响。
2:样本选择与数据来源:
使用1.4301不锈钢(AISI 304)样本,表面经3微米金刚石悬浮液抛光处理。
3:4301不锈钢(AISI 304)样本,表面经3微米金刚石悬浮液抛光处理。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包含LUMENTUM公司的FUEGOTM系统(10皮秒激光)、Amplitude Systèmes公司的Satsuma HP2系统(350飞秒激光)、TOPAG公司的平顶光束整形器FBS2、Thorlabs公司的扫描狭缝光束分析仪BP209,以及GBS公司的白光干涉显微镜SmartWLI。
4:Thorlabs公司的扫描狭缝光束分析仪BP209,以及GBS公司的白光干涉显微镜SmartWLI。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过不同激光峰值能量密度加工凹坑与方形区域,测量凹坑体积与深度,并分析烧蚀后结构特征。
5:数据分析方法:
基于单位时间烧蚀体积与平均功率计算特定去除率,运用对数烧蚀定律推导阈值能量密度与能量穿透深度。
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scanning slit beam profiler
BP209
Thorlabs
Measuring spot sizes and M2
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FUEGOTM
LUMENTUM
10 ps laser system for material processing
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Satsuma HP2
Amplitude Systèmes
350 fs laser system for material processing
暂无现货
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Top Hat Beam Shaper FBS2
TOPAG
Adjusting laser beam shape to Top Hat profile
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white-light interference microscope
SmartWLI
GBS
Analyzing ablated structures
暂无现货
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