移动脉冲激光标刻Pb99.994的数值模拟与参数分析

论文摘要

针对移动纳秒脉冲激光控制参数对Pb99.994铅锭标刻区域温度分布影响规律尚不明确的情况,基于传热学理论,分别建立了光纤式脉冲激光单脉冲和连续脉冲标刻金属表面的三维非线性温度场通用模型,并通过单因素实验重点讨论了在单脉冲作用下不同水平的功率、频率和速度对温度的影响变化以及多脉冲条件下的累积效应。最后通过显微测量深度与模型计算深度对比,验证了模型的准确性。实验结果表明:单脉冲作用下,功率对材料温度升温幅度影响最大,功率由10 W升至18 W时,中心点温度升高幅度约为2 000℃;连续脉冲作用下,速度是脉冲累积效应变化的主因,脉冲累积效应对影响区域温度的提升不大,而对标刻灰度有一定程度上的决定关系,这为金属材料有效标识选择合适的工艺参数提供了参考依据。

论文目录

• 1 引言
• 2 数值模拟
•   2.1 相关模型的建立
•     2.1.1 几何模型
•     2.1.2 有限元模型
•     2.1.3 理论模型
•   2.2 相关参数确定
•     2.2.1 材料热物性参数
•     2.2.2 激光打标参数
• 3 模拟分析与验证
•   3.1 单脉冲激光标刻过程分析
•   3.2 多脉冲激光标刻过程分析
•   3.3 实验验证
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李建华,沈志,董楠,李春玲

关键词: 激光标刻,单脉冲,连续脉冲,有限元分析,激光参数

来源: 光学与光电技术 2019年03期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,金属学及金属工艺,机械工业,无线电电子学

单位: 兰州理工大学机电工程学院

基金: 教育部创新团队(IRT1140)资助项目

分类号: TN249;TG665;TG146.12

DOI: 10.19519/j.cnki.1672-3392.2019.03.005

页码: 25-33

总页数: 9

文件大小: 3466K

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