研究目的
测量激光成形过程中的动态响应,以增进对该工艺的理解,并促进改进的数值模型的开发与验证。
研究成果
该测量技术可用于分析激光成形过程中表面的动态响应。结果表明,大部分永久变形发生在激光离开板材后0.1–0.2秒内,同时会残留一部分弹性变形,这部分可能需要超过60秒才能完全消除。该动态响应可用于验证数值模型,从而增强其预测结果的可靠性。
研究不足
该测量技术受限于扫描仪的缓冲区溢出问题,将测量时间限制在约3.12秒内。此外,样品间因制造工艺导致的初始差异也会影响测量结果。
1:实验设计与方法选择:
该过程使用激光在部件中引入热应变,通过二维激光测距扫描仪测量V型弯曲的动态响应。
2:样本选择与数据来源:
采用尺寸为125×100×0.5毫米的AISI 304不锈钢样本。
3:5毫米的AISI 304不锈钢样本。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:IPG YLS-3000 SM激光器、HighYag加工头、SICK TriSpector 1008二维激光测距扫描仪。
4:实验步骤与操作流程:
激光扫描路径距离夹具40毫米,在激光加热路径上选取21个不同位置,每个位置使用5个样本进行测量。
5:数据分析方法:
对数据进行分析以生成曲面近似值,并计算随时间变化的弯曲角度。
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IPG YLS-3000 SM laser
YLS-3000 SM
IPG
Process laser used in continuous mode for introducing localized thermal strains in a component.
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SICK TriSpector 1008
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SICK
2D laser range scanner used for detecting a height profile of a single line of the sample.
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HighYag processing head
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Modified processing head for the laser forming process.
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