金属粉末激光微成型系统研究
【摘要】:
21世纪,科学技术的趋向之一是向微小方向发展,由毫米级、微米级继而涉及纳米级。微米/纳米技术使人类在认识和改造自然方面进入一个新的层次,使单位体积信息处理和运动控制的能力实现又一次飞跃。
微、纳米粉末激光微成型技术是激光快速成型技术在微领域的应用和发展。该技术将选区激光烧结快速成型技术与纳米科学技术、激光技术、计算机控制技术结合起来,应用分层制造思想,以更精细聚焦的激光熔烧微、纳米粉粉末直接成形三维微结构。在微机械加工中,一个重要技术指标是分辨率,在快速成型微细加工中,把分辨率区分为扫描分辨率以及成型分辨率。成型分辨率是指成型的最小单位,也称为光固化单元;扫描分辨率则指扫描机构移动的最小距离。
从成型工艺角度上讲,光固化单元就是单个激光脉冲固化固体金属粉末的体积或者单道激光光束固化金属粉末所获得固化轨迹的单位体积。要想获得细小的光固化单元,对于激光粉末快速微成形工艺而言,主要从下面两个方面入手:
1.使用光斑直径细小的激光器
2.选择粉末颗粒直径小的金属粉末作为激光粉末快速微成型固化材料为了解决精细聚焦问题,我们采用Nd:YAG倍频的方法获得短波长激光器。本文在激光烧结方法、短波长激光获得方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。
本文根据非线性理论和光学谐振腔理论设计了在环形腔内对Nd:YAG激光进行腔外倍频的实验装置,并用实验证明了该实验方案的可行性,获得了光——光转换效率大约31.4%的0.532μm的绿光输出。在激光倍频领域,实现了首次成功利用环形腔方法对1kHz附近输出频率的1.064μm激光高转换效率倍频。从而为采用倍频技术获得良好的激光微成型光源提供了实验依据。
从实验结果分析了环形腔倍频的特性,指出了该方法的优缺点。从光束质量和聚焦光斑直径方面,对基频光和二次谐波进行了比较,本文提供了利用CCD测得光斑的部分图片,并利用其对一些实验现象进行了比较。分析了环形腔倍频的工作原理,解决了困扰倍频技术的转换效率问题和光束质量问题,为激光微加工
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1 |
程彤;;塑料子弹中的Cu-W粉末[J];上海有色金属;1990年06期 |
2 |
左俊;灵活应变 适应市场——记大冶县有色金属粉末厂[J];粉末冶金工业;1994年01期 |
3 |
;中华人民共和国国家标准金属粉末粒度组成的测定干筛分法[J];粉末冶金工业;1994年03期 |
4 |
耀星;金属粉末铣切机问世[J];粉末冶金工业;2001年01期 |
5 |
张剑峰,沈以赴,赵剑峰,黄因慧,余承业;Ni基金属粉末激光快速制造的研究[J];航空学报;2002年03期 |
6 |
;金属粉末注射成形理论与应用[J];有色金属工业;2003年01期 |
7 |
陈留根;金属粉末喷射成形制造系统[J];工业加热;2004年03期 |
8 |
梁红英;覆膜金属粉末选择性激光烧结技术研究[J];机械工程师;2005年04期 |
9 |
周开志,余家武;金属粉末注射成形技术在枪械上的应用[J];四川兵工学报;2005年04期 |
10 |
黄家胜,石世宏,孙承峰;大功率激光精密熔覆金属粉末快速成形技术发展现状[J];苏州大学学报(工科版);2005年04期 |
11 |
;如何使用金属粉末涂料[J];表面工程资讯;2005年05期 |
12 |
邵娟;霍文国;;浅析金属粉末选择性激光烧结快速成型技术[J];铝加工;2007年02期 |
13 |
邵娟;霍文国;;浅析金属粉末选择性激光烧结快速成型技术[J];冶金丛刊;2007年02期 |
14 |
王峰珍;加压氢还原沉析钴和镍的热力学[J];有色金属(冶炼部分);1982年03期 |
15 |
陈维;;金属粉末的工艺性能及其测定方法[J];粉末冶金技术;1984年02期 |
16 |
方金华;;金属粉末零件的注射成形方法[J];粉末冶金技术;1987年04期 |
17 |
金大康;;80年代末期国外金属粉末的研究与生产动态[J];粉末冶金技术;1990年04期 |
18 |
;中华人民共和国国家标准金属粉末压坯的拉托拉试验[J];粉末冶金技术;1994年04期 |
19 |
张小明;金属粉末注射成型法制备钛基硬质烧结材料[J];稀有金属快报;1999年12期 |
20 |
向青春,李荣德,周彼德,唐宗军;快凝制粉技术研究现状[J];沈阳工业大学学报;2000年06期 |
|
|
|
|
|
1 |
王绪其;孟庆芳;;从重庆华浩公司看国内铜粉等有色金属粉末行业的发展[A];2010(南昌)中西部第三届有色金属工业发展论坛论文集[C];2010年 |
2 |
;河南工业大学粮油食品学院[A];2009年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会论文集[C];2009年 |
3 |
陈继民;阳建华;张率;左铁钏;;激光微区烧结微成形技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年 |
4 |
陈继民;阳建华;张率;左铁钏;;激光微区烧结微成形技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年 |
5 |
骆接文;徐顺友;陈强;蔡一湘;;金属粉末动态注射成型用水溶性低碳黏结剂的制备及性能表征[A];有色金属工业低碳发展——全国有色金属工业低碳经济及冶炼废气减排学术研讨会论文集[C];2010年 |
6 |
陈继民;阳建华;张率;左铁钏;;激光微区烧结微成形技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年 |
7 |
范荫恒;吴强;廖世健;徐杰;;纳米尺寸镧金属粉末的制备[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年 |
8 |
李嘉禄;;天津工业大学复合材料研究所简介[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年 |
9 |
胡文瑞;解京昌;高鹏;张璞;林海;刘芳;;热毛细作用的液滴迁移[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年 |
10 |
;前言[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年 |
|