【摘要】：基于雙光子吸收微制造原理和自制雙光子微制造系統(tǒng),對不同激光功率和不同曝光時間下,軸承的微加工成型性進行了研究。在photomer 3015樹脂內(nèi)實現(xiàn)了軸承的雙光子聚合微加工,通過SEM分析了滾動軸承的微觀形貌。結果表明,在同一激光功率下,軸承的成型與曝光時間無關,但曝光時間過長,會影響制件的成型性;在同一曝光時間下,激光功率過小,光敏材料聚合不充分,功率過大會造成材料溫度過高而無法成型;在激光功率為0.3mW,曝光時間為6ms時,所制備的軸承輪廓清晰。微小軸承總加工時間與激光功率無關,與曝光時間呈線性關系。
【圖文】：

粘度為８５０００ｃＰ，，分子量４５２，彈性模量３．５ＧＰａ，泊松０．３５，延伸率６％，折射率為１．５４１，ｐｈｏｔｏｍｅｒ３０１５可見光波長范圍為５００～６５０ｎｍ。實驗所用裝置為自制雙光子光聚合微制造系統(tǒng)［１２］，圖１為ＴＰＰ微制造系統(tǒng)實物圖，圖２為微制造系統(tǒng)示意圖，系統(tǒng)由三維移動ＰＩＰ－５４５毫微ＸＹＺ壓電平臺和光路開關組成，圖１ＴＰＰ微制造系統(tǒng)實物圖Ｆｉｇ．１ＴｈｅｒｅａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅＴＰＰｍｉｃｒｏ－ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ掃描平臺是一個由ＰＺＴ驅動的納米定位裝置，位移平臺移動解析度可高達１ｎｍ，掃描步距為１ｎｍ，掃描線性度為０．０３％，在ＸＹＺ方向可移動距離均為２００μｍ。系統(tǒng)采用雙頻Ｎｄ：ＹＡＧ５３２ｎｍ波長的綠光激光器，激光和光學調(diào)制器規(guī)格見表１。圖２ＴＰＰ微制造系統(tǒng)示意圖Ｆｉｇ．２ＴｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅＴＰＰｍｉｃｒｏ－ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ表１激光和調(diào)制器規(guī)格Ｔａｂ．１Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｌａｓｅｒａｎｄｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ激光器峰值功率平均功率復復率脈沖能量光調(diào)制器光輸入／輸出偏振Ｎｄ：ＹＡＧｍｉｃｒｏ－ｌａｓｅｒ２００Ｗ２６ｍＷ１３０ｋＨｚ２００ｎＪ聲音調(diào)制器線性在進行微制造時，先準備激光掃描軌跡數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)點是零件立體像素的位置。激光以平面方式掃描并結合光束作逐點加工，直到同一高度加工完畢，再縱向進給加工下一層面。激光逐層累計加工，即利用這種“積分”式的加工形式最終得到三維微型結構，實現(xiàn)復雜實體的

造系統(tǒng)示意圖，系統(tǒng)由三維移動ＰＩＰ－５４５毫微ＸＹＺ壓電平臺和光路開關組成，圖１ＴＰＰ微制造系統(tǒng)實物圖Ｆｉｇ．１ＴｈｅｒｅａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅＴＰＰｍｉｃｒｏ－ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ掃描平臺是一個由ＰＺＴ驅動的納米定位裝置，位移平臺移動解析度可高達１ｎｍ，掃描步距為１ｎｍ，掃描線性度為０．０３％，在ＸＹＺ方向可移動距離均為２００μｍ。系統(tǒng)采用雙頻Ｎｄ：ＹＡＧ５３２ｎｍ波長的綠光激光器，激光和光學調(diào)制器規(guī)格見表１。圖２ＴＰＰ微制造系統(tǒng)示意圖Ｆｉｇ．２ＴｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅＴＰＰｍｉｃｒｏ－ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ表１激光和調(diào)制器規(guī)格Ｔａｂ．１Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｌａｓｅｒａｎｄｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ激光器峰值功率平均功率復復率脈沖能量光調(diào)制器光輸入／輸出偏振Ｎｄ：ＹＡＧｍｉｃｒｏ－ｌａｓｅｒ２００Ｗ２６ｍＷ１３０ｋＨｚ２００ｎＪ聲音調(diào)制器線性在進行微制造時，先準備激光掃描軌跡數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)點是零件立體像素的位置。激光以平面方式掃描并結合光束作逐點加工，直到同一高度加工完畢，再縱向進給加工下一層面。激光逐層累計加工，即利用這種“積分”式的加工形式最終得到三維微型結構，實現(xiàn)復雜實體的微制造。從設計到立體結構加工完畢，該系統(tǒng)完全依靠ＣＡＤ／ＣＡＭ技術來實現(xiàn)：先設計三維立體結構模型；再對其進行層切處理，轉化為一系列層狀平面，每一層面含有立體結構對應高度截面上的輪廓信息，結構設計信息和加工信息都包含在系統(tǒng)的ＣＡＤ／ＣＡＭ軟件之內(nèi)。接著，制造產(chǎn)品，激光焦點按軌跡數(shù)據(jù)點使樹
【作者單位】： 江陰職業(yè)技術學院機電工程系;
【基金】：江蘇省高校優(yōu)秀中青年教師和校長境外研修計劃資助項目(2012)
【分類號】：TH133.3

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本文編號：2531107