江苏省自然科学基金(BK2011522) 作品数:8 被引量:29 H指数:4 相关作者: 张朝阳 毛卫平 秦昌亮 李中洋 冯钦玉 更多>> 相关机构: 江苏大学 南京航空航天大学 常州工学院 更多>> 发文基金: 江苏省自然科学基金 国家自然科学基金 江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金 更多>> 相关领域: 电子电信 金属学及工艺 机械工程 更多>>
激光电化学复合加工的冲击空化检测及试验 被引量:5 2014年 为了测量脉冲激光击穿电解液下产生的声压信号,探讨冲击空化效应对激光电化学复合加工的作用和影响,建立了激光电化学复合加工检测系统。采用水听器采集脉冲激光聚焦电解液下产生的声压信号,使用示波器对声压信号进行存储、XVIEWER软件对声压波形分析和计算,最后对激光电化学复合加工的区域进行拍照,并分析冲击空化效应对激光电化学复合加工后的形貌特性和表面质量的作用和影响。结果表明,脉冲激光聚焦电解液下,产生冲击空化效应,向外辐射3个不同声压信号;随着激光能量的增加,激光冲击空化的3个声压变大,空泡的半径和泡能均增加;在激光电化学复合加工中,激光能量增加,产生的等离子冲击波和射流力越大,工件去除的量越多;空泡脉动促进电解液的流动,对加工区域的微观形貌和表面质量起重要作用。这一结果对复合加工的过程和形貌是有帮助的。 毛卫平 丁伟 张朝阳 曾永彬 秦昌亮关键词:激光技术 表面形貌 激光电化学复合加工的温度场与电场模拟研究 被引量:2 2013年 激光电化学复合微加工技术将激光能量与电化学加工相结合,利用激光的热-力学效应和电极反应去除工件材料,实现选择性定域刻蚀加工。针对激光电化学复合加工中的多能量场耦合特点,利用有限元分析软件ANSYS对复合刻蚀加工靶材的瞬态温度场和电场进行了有限元数值模拟,研究了温度、电场变化对复合加工区域范围及加工深度的影响;并与试验结果对比,分析了激光电化学去除材料、刻蚀成形的机理,探讨了激光电化学微细加工所得表面形貌的特征。 印洁 张朝阳 曾永彬 李中洋 秦昌亮关键词:激光技术 ANSYS 温度场 电场 激光冲击效应下的力学电化学微细刻蚀加工 被引量:7 2012年 在所构建的纳秒脉冲激光电化学加工系统中,利用激光辐照和脉冲电化学刻蚀复合的方法对铝合金进行了加工试验,研究了激光穿过溶液作用于物质时产生的力效应和电化学效应对加工质量的影响。试验结果表明:高能脉冲激光透过电解液辐照在工件表面时,激光在电解液中产生的冲击波力效应和射流冲击力效应会使工件发生弹性变形,从而改变电极电势,提高电流密度,加速了对工件的刻蚀。激光产生的力效应能够去除加工区的钝化层,使其发生电化学反应,而非加工区不发生反应,从而显著增强了电化学的定域蚀除能力。最后,利用力学电化学效应,在浓度为0.5mol/L的NaNO3溶液中实现了线宽140μm左右、深宽比较大的微细刻蚀加工,获得了较好的加工质量和成形精度。 张朝阳 李中洋 王耀民 毛卫平关键词:脉冲激光 激光冲击 电化学刻蚀 纳秒激光电化学复合掩模的微细加工 被引量:3 2012年 在激光传输光路中加入掩模对激光束进行空间调制,采用纳秒脉冲激光器、纳秒脉冲电源和1 mol/L的NaNO3电解液对304不锈钢进行掩模微刻蚀加工试验研究。利用伏安法测定304不锈钢阳极电流随平均电压的变化规律;选用平均电压1.5 V、脉冲频率2.0 MHz、脉冲宽度60 ns、激光能量160 mJ的工艺参数,在所构建的试验系统中,分别进行了激光电化学复合掩模和盐溶液中的激光掩模加工试验。结果表明:在阳极钝化区内,纳秒脉冲激光电化学复合加工能够显著提高加工速率和加工表面质量,实现了线宽约为130μm、热影响区小的微细刻蚀加工,证实了纳秒脉冲激光电化学掩模加工在微细加工中具有很大潜力。 王耀民 张朝阳 李中洋 毛卫平关键词:纳秒脉冲 掩模 微细加工 脉冲激光与电化学复合的应力刻蚀加工质量研究 被引量:7 2013年 脉冲激光电化学复合加工可以有效去除激光辐照区域内的电解产物,提高加工效率,改善加工质量.针对高性能金属材料的微细加工要求,采用脉冲激光电化学复合的应力刻蚀加工方法对铝合金的刻蚀特性进行理论和试验研究.通过比较激光直接刻蚀加工和激光电化学复合加工的特点,应用扫描电子显微镜、光学轮廓仪等检测技术分析了刻蚀区域的形貌特征.根据力学电化学原理,探讨了金属材料微结构加工的应力去除机理.通过加工试验,研究了工艺参数和加工方式对加工质量的影响,采用优化的工艺参数,加工出了质量较好的微结构.试验结果表明,激光电化学复合的连续扫描加工稳定性好,可以有效地降低表面粗糙度,提高加工质量. 张朝阳 李中洋 秦昌亮 印洁 张长桃 毛卫平 冯钦玉关键词:工艺参数 脉冲激光电化学复合加工的试验研究 被引量:2 2015年 在所构建的激光电化学复合加工系统中,加入透光导电的氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)导电玻璃作为工具阴极,使电场分布更加均匀,有利于工件表面形成均匀的钝化膜,保证了激光电化学的高效复合。采用该复合方法在浓度为0.5 mol/L的Na NO3溶液中对铝合金进行了加工试验,研究了不同的工艺参数对激光电化学定域性的影响。应用扫描电子显微镜、光学显微镜对工件的加工形貌进行检测。结果表明:随着激光的能量、频率、加工电流的增大,槽的宽度变大;随着进给速度的增大,槽的宽度变小。 张朝阳 秦昌亮 冯钦玉 印洁 毛卫平关键词:导电玻璃 铝合金 电化学加工 扫描电子显微镜 脉冲激光电化学复合的定域性研究及三维微细刻蚀加工 被引量:8 2014年 在激光电化学复合微细加工系统中,利用透光导电的氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)导电玻璃作为工具阴极,引入激光辐照能量,保证了激光电化学体系的高效复合。采用脉冲激光辐照和电化学溶解蚀除的方法对铝合金进行了加工试验,工件表面在均匀电场作用下所形成的钝化膜,在激光定域辐照的热力冲击作用下被破坏,使基体材料发生电化学反应,而非辐照区域则不发生反应,从而提高了电化学反应的定域性。研究了复合加工定域性受激光热力冲击和气泡折射影响的机理,根据试验结果分析了激光能量,加工电流以及不同加工方式对复合加工定域性的影响,采用优化的工艺参数,有效抑制了激光热影响区和电化学杂散腐蚀,实现了成形精度和表面质量均较好的三维槽腔加工。 张朝阳 秦昌亮 冯钦玉 曾永彬 蔡明霞 毛卫平 苏纯关键词:导电玻璃 定域性 激光电化学复合微加工的应力刻蚀研究 激光电化学复合微加工技术是一种将激光加工技术与电化学加工技术结合而形成的新型微细加工技术。激光冲击产生的热力效应可以去除其辐照区城內工件表面的钝化层,同时它还可以改变电极电势,提高电化学反应速率。研究了激光电化学复合微加... 蔡明霞 张朝阳 李中洋 张长桃 毛卫平 丁伟关键词:表面形貌 文献传递 脉冲激光热力冲击效应对电沉积的作用 被引量:1 2015年 脉冲激光电化学复合沉积利用激光的热力冲击效应可以有效提高沉积效率,改善加工质量。在所构建的纳秒脉冲激光电化学沉积加工系统中,利用激光辐照和电化学沉积的方法对铜进行了复合沉积试验。分析了激光的热力冲击效应对电沉积的作用机理,激光产生的力效应使阴极基片发生弹性变形,改变了电极电势和电流密度,提高了电沉积质量。通过加工试验,研究了激光平均功率密度对沉积质量和沉积效率的影响,并进行了讨论。试验结果表明,激光平均功率密度介于100-400 kW/cm^2时可以获得较好的沉积层质量。激光平均功率密度在200 kW/cm^2左右,沉积速率取得最大值。 张长桃 张朝阳 蔡明霞 丁伟 毛卫平 徐宇蓝关键词:脉冲激光 电沉积 脉冲激光电化学复合加工试验研究 在所构建的激光电化学复合加工系统中,加入透光导电的ITO(氧化铟锡)导电玻璃作为工具阴极,使电场分布更均匀,有利于工件表面形成均匀的钝化膜,保证了激光电化学的高效复合。采用该复合方法在浓度为0.5 mol/L的NaNO溶... 秦昌亮 张朝阳 冯钦玉 印洁 毛卫平关键词:导电玻璃 定域性 文献传递