毫秒激光金属打孔的解析和实验

• 作者: 倪晓武 张喜和 毕娟 沈中华 秦渊
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 激光打孔 毫秒激光 打孔速率 离焦效应
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 340-347
• 分类号: TG665
• 字数: 2815字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111902.0340

摘要

研究了用毫秒脉宽的长脉冲激光单个脉冲打深孔的成形过程和打孔速率.首先,由切割法得到了1 ms脉宽的Nd:YAG高斯激光对厚铝板打孔时孔的形貌,激光能量为7.9和28.9 J时,对应的孔深分别为1.849和2.975 mm.根据实验建立了轴对称模型,通过热传导方程得到了固相温度的解析解.然后,假设物质一旦熔融就离开孔,由能量平衡原理得到了孔形状的表达式.实验发现随激光能量增加,孔深增加,计算与实验结果差异也增大;进一步的计算显示,在其他条件不变时,光束半径的变化对孔深的影响较大.因此,引入离焦效应对算法进行了改进,改进后的计算结果与实验总体相符.最后,研究了长脉冲激光对铝、铜、银和钛4种金属的打孔速率,结果表明,钛对激光吸收最强、热传导率能力最弱,打孔速率最大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈中华	南京理工大学理学院信息物理与工程系	128	1273	20.0	26.0
2	倪晓武	南京理工大学理学院信息物理与工程系	227	2204	23.0	31.0
3	张喜和	长春理工大学理学院	88	397	10.0	13.0
4	秦渊	南京理工大学理学院信息物理与工程系	8	26	2.0	5.0
5	毕娟	长春理工大学理学院	15	111	7.0	10.0