532 nm激光铣削Y-TZP陶瓷实验研究

摘要：

采用波长为532 nm的短脉冲激光(脉宽6 ns)对Y-TZP陶瓷进行铣削实验研究.探究了单次刻蚀槽宽与功率的关系,分析脉冲数与材料阈值的关系,确定材料阈值.并且探究了铣削量及质量随激光工艺参数的变化规律,确定最优工艺参数,进一步进行了脉冲激光铣削微米级二维结构的工艺实验.研究结果表明槽宽的平方与脉冲峰值功率的对数呈线性关系,根据此关系式计算得出光斑半径与实际测量值相符.材料阈值随脉冲数增加而降低,在扫描速度、功率和重复频率的最优匹配下,可实现最大铣削量为1.35 mm3/min.在优化工艺参数下,完成直径500 μm的盲孔和宽200 μm、高100 μm的台阶方槽二维结构无裂纹铣削加工,结构边缘无残渣堆积,表面粗糙度为3.746μm.

关键词：激光器、二维铣削、阈值、累积效应、Y-TZP陶瓷

所属期刊栏目：42

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;新世纪优秀人才支持计划;北京市教委科技重点项目

在线出版日期：2015-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：203-209