水輔助激光加工中,水流狀態(tài)對激光加工有重要影響。為了研究激光加工中不同水流狀態(tài)對加工質量的影響,文章建立帶切槽的水射流沖擊模型,分析激光掃描方向與水流同向和反向對加工中流場造成的差異;通過對比試驗,研究兩種刻蝕方式對單晶硅切槽形貌和幾何尺寸的影響,并分析差異產(chǎn)生的機理。研究結果表明,同向刻蝕模型中切槽截面中心上的總壓強最小為2 941.970 Pa,遠大于反向刻蝕;反向刻蝕模型在近壁面處的速度更大,比同向刻蝕大3.104 m/s。反向刻蝕比同向刻蝕的槽寬小約13.500μm且表面無熔渣堆積;反向刻蝕槽深明顯大于同向刻蝕,并且此差距隨激光功率增加而增加,在激光功率15 W時最大相差127.773μm;反向刻蝕切槽上表面的平均面粗糙為0.158μm,更接近基材未加工區(qū)域的0.141μm。模擬和實驗的結果為進一步提高水射流輔助激光加工的切割質量提供了思路。

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 試驗設計與方法
    1.1 試驗裝置
    1.2 材料與方法
2 兩種水射流沖擊模型數(shù)值模擬
    2.1 水射流沖擊模型
    2.2 邊界條件及求解設置
    2.3 仿真結果與分析
3 試驗結果與分析
    3.1 切槽切面形貌差異
    3.2 切槽上表面形貌差異
    3.3 切槽幾何尺寸差異
4 結論



本文編號：4034311