脉冲激光清洗铜基铝材的机理与试验研究
发布时间：2021-08-28 11:58
铜铝复合材料集合了铜与铝的物理、化学、热学、力学性能是一种综合性能好,使用广的新型复合材料。铜铝复合材料广泛用于电子制造、电器制造、机械、汽车和设备仪器等各行各业。由于铜铝复合材料在使用过程中,会逐渐磨损,使得合金材料逐渐失去原本的材料性能。因此需要按比例从新生成铜铝合金材料。研究铜铝材料结合过程中,最关键的问题是要把铝材完全去除掉,重新进行生产。目前还只采用一些化学方法进行处理,但化学处理法会污染环境、操作失误造成人员安全与健康。本课题从改善铜铝合金材料性能出发,探索性的采用激光清洗技术对铜基铝材进行清洗研究工作,从理论与试验中对后续研究应用提供指导。激光技术已经广泛用于科学研究、国防以及平时的日常生活并产生深远的影响。激光清洗是随着激光技术发展而发展起来的一种新型绿色清洗技术。本研究在现有的激光修整系统基础上,使用皮秒脉冲激光器作为清洗中的加热光源,搭建激光清洗试验平台,为后续试验研究提供支持;其次,脉冲激光具有脉冲时间短、能量强等特点,考虑激光清洗物理过程基础上,建立了激光清洗数学物理模型,应用模型数值分析了皮秒脉冲激光清洗铜材料与铝材料的激光功率范围,为后续试验研究提供理论指导...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３激光清洗研究思路??
．激光清洗后材料表面质量后，需要对清洗后的材料表面进行观察与观试验仪器设备主要为超景深三维显微镜，用于观察清洗后铜材料表面料表面质量，测量清洗后铜材料表面凹坑深度与铝材料表面凹坑深度激光清洗系统工作流程??如图２．２所示为脉冲激光清洗系统的运行流程图。其工作流程可以分
图２．３脉冲激光清洗操作平台部分实物图??２．２．２激光器工作保护控制装置??激光器在使用过程中会发热，要进行冷却保护。图２．４是激光清洗的冷却装??置示意图。在使用过程中的为了保护激光装置，其噪声排放要小于７０分贝，需??要开启冷却装置。这是一个集成系统。冷却装置的特点为：外壳简单、紧凑；操??作简单、维修方便；使用的环境温度＋１５－?＋?３５°?Ｃ；使用过程中冷却装置需要良??好的噪声环境，并且最主要是需要高的可靠性保证激光器的工作；使用过程中冷??却装置能保证温度在稳定变化，其上的温度指示表明过高或是过低情况下需要立??即关闭关闭激光器。每次使用前要定期检查冷却水位高低。在水位达不到其要求??时会损失内部部件如栗；在没有冷却系统工作情况下，不能使用激光器。使用过??程中要确保冷却空气进口与出口是没有堵塞的，是无限制的，有足够的空气循环。??＾?ｒ?Ｘ??图２．４冷却装置示意图??２．２．３激光清洗振镜系统??激光振镜又叫激光扫描器，由二维光学扫描部件、电子放大器驱动系统、一??系列的光学反射镜片组合组成。在电脑相应软件控制下，提供信号给驱动放大控??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光功率对不锈钢表面清洗效果影响的研究[J]. 陈国星,陆海峰,赵滢,张惠炜,魏少翀,季骅,吴树辉,史一岭. 光电工程. 2017(12)
[2]清洗速度对激光清洗钛合金积碳表面的形貌与组成的影响[J]. 乔玉林,黄克宁,梁秀兵,胡振峰,张国新,张晶. 应用激光. 2017(06)
[3]铝合金激光清洗机理与质量评估[J]. 陈一鸣,周龙早,闫飞,王军,黎硕,王春明. 中国激光. 2017(12)
[4]激光加工技术的应用现状与未来发展分析[J]. 王霄. 科学技术创新. 2017(22)
[5]脉冲YAG激光清洗轮胎模具的实验研究[J]. 张自豪,余晓畅,王英,陈培锋. 激光技术. 2018(01)
[6]泡沫铝材料参数反求及其填充锥形薄壁管的吸能性能研究[J]. 黄晶,龙永程,曹娇,胡林. 机械科学与技术. 2017(05)
[7]高功率掺镱光纤的现状及发展趋势[J]. 王一礴,李进延. 中国激光. 2017(02)
[8]深冷处理对铝青铜微观组织与性能的影响[J]. 金磊磊,魏坤霞,王生龙,魏伟,杜庆柏,胡静. 材料热处理学报. 2016(10)
[9]丙烷压力对超声速微粒沉积铝青铜涂层组织和性能的影响[J]. 朱胜,周超极,王晓明,张垚,韩冰源. 机械工程学报. 2016(08)
[10]国外军用大功率半导体激光器的发展现状[J]. 李明月,何君. 半导体技术. 2015(05)
博士论文
[1]水导激光微细加工技术研究[D]. 李灵.哈尔滨工业大学 2008
[2]激光等离子体冲击波与表面吸附颗粒的作用研究[D]. 张平.南京理工大学 2007
[3]声光调Q Nd：YAG脉冲激光修整青铜金刚石砂轮机理及技术研究[D]. 陈根余.湖南大学 2006
硕士论文
[1]水射流辅助激光复合刻蚀晶体硅的试验研究[D]. 张崇天.安徽建筑大学 2015
[2]大口径熔石英元件表面激光损伤特性研究[D]. 黄晚晴.中国工程物理研究院 2009
[3]强激光和等离子体对光学元件的表面洁净处理研究[D]. 李绪平.电子科技大学 2007
本文编号：3368472
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３激光清洗研究思路??
．激光清洗后材料表面质量后，需要对清洗后的材料表面进行观察与观试验仪器设备主要为超景深三维显微镜，用于观察清洗后铜材料表面料表面质量，测量清洗后铜材料表面凹坑深度与铝材料表面凹坑深度激光清洗系统工作流程??如图２．２所示为脉冲激光清洗系统的运行流程图。其工作流程可以分
图２．３脉冲激光清洗操作平台部分实物图??２．２．２激光器工作保护控制装置??激光器在使用过程中会发热，要进行冷却保护。图２．４是激光清洗的冷却装??置示意图。在使用过程中的为了保护激光装置，其噪声排放要小于７０分贝，需??要开启冷却装置。这是一个集成系统。冷却装置的特点为：外壳简单、紧凑；操??作简单、维修方便；使用的环境温度＋１５－?＋?３５°?Ｃ；使用过程中冷却装置需要良??好的噪声环境，并且最主要是需要高的可靠性保证激光器的工作；使用过程中冷??却装置能保证温度在稳定变化，其上的温度指示表明过高或是过低情况下需要立??即关闭关闭激光器。每次使用前要定期检查冷却水位高低。在水位达不到其要求??时会损失内部部件如栗；在没有冷却系统工作情况下，不能使用激光器。使用过??程中要确保冷却空气进口与出口是没有堵塞的，是无限制的，有足够的空气循环。??＾?ｒ?Ｘ??图２．４冷却装置示意图??２．２．３激光清洗振镜系统??激光振镜又叫激光扫描器，由二维光学扫描部件、电子放大器驱动系统、一??系列的光学反射镜片组合组成。在电脑相应软件控制下，提供信号给驱动放大控??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光功率对不锈钢表面清洗效果影响的研究[J]. 陈国星,陆海峰,赵滢,张惠炜,魏少翀,季骅,吴树辉,史一岭. 光电工程. 2017(12)
[2]清洗速度对激光清洗钛合金积碳表面的形貌与组成的影响[J]. 乔玉林,黄克宁,梁秀兵,胡振峰,张国新,张晶. 应用激光. 2017(06)
[3]铝合金激光清洗机理与质量评估[J]. 陈一鸣,周龙早,闫飞,王军,黎硕,王春明. 中国激光. 2017(12)
[4]激光加工技术的应用现状与未来发展分析[J]. 王霄. 科学技术创新. 2017(22)
[5]脉冲YAG激光清洗轮胎模具的实验研究[J]. 张自豪,余晓畅,王英,陈培锋. 激光技术. 2018(01)
[6]泡沫铝材料参数反求及其填充锥形薄壁管的吸能性能研究[J]. 黄晶,龙永程,曹娇,胡林. 机械科学与技术. 2017(05)
[7]高功率掺镱光纤的现状及发展趋势[J]. 王一礴,李进延. 中国激光. 2017(02)
[8]深冷处理对铝青铜微观组织与性能的影响[J]. 金磊磊,魏坤霞,王生龙,魏伟,杜庆柏,胡静. 材料热处理学报. 2016(10)
[9]丙烷压力对超声速微粒沉积铝青铜涂层组织和性能的影响[J]. 朱胜,周超极,王晓明,张垚,韩冰源. 机械工程学报. 2016(08)
[10]国外军用大功率半导体激光器的发展现状[J]. 李明月,何君. 半导体技术. 2015(05)
博士论文
[1]水导激光微细加工技术研究[D]. 李灵.哈尔滨工业大学 2008
[2]激光等离子体冲击波与表面吸附颗粒的作用研究[D]. 张平.南京理工大学 2007
[3]声光调Q Nd：YAG脉冲激光修整青铜金刚石砂轮机理及技术研究[D]. 陈根余.湖南大学 2006
硕士论文
[1]水射流辅助激光复合刻蚀晶体硅的试验研究[D]. 张崇天.安徽建筑大学 2015
[2]大口径熔石英元件表面激光损伤特性研究[D]. 黄晚晴.中国工程物理研究院 2009
[3]强激光和等离子体对光学元件的表面洁净处理研究[D]. 李绪平.电子科技大学 2007
本文编号：3368472
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