增材工艺:焊接电源简介、TIG、MIG、等离子焊接工艺、应用和优点、摩擦焊接:工艺变量和应用及优点、摩擦搅拌加工、工艺变量和应用及优点、电子束焊接、激光束焊接:工艺变量和应用及优点。减材工艺:硬车削和高速铣削 - 激光加工:激光加工简介、应用和优点、激光钻孔、工艺参数对材料可加工性的影响。激光切割、激光加工的质量方面、激光微加工的应用、电火花加工。转化工艺:先进铸造:简介、搅拌铸造的原理、搅拌铸造工艺步骤、影响搅拌铸造工艺的因素:搅拌速度、搅拌时间和温度、模具预热温度、颗粒分布、增强材料和液态金属之间的润湿性和孔隙率 - 优点和应用、复合材料制备、复合材料分析、挤压铸造工艺、优点注浆铸造:原理、应用、优点和局限性。混合工艺:工艺变量、应用和优势 混合焊接工艺、混合焊接工艺(TIG 和等离子焊接等)、混合加工工艺 – ECDM、EDG、ECM 表面涂层:涂层材料、不同材料上的涂层、涂层方法及其应用、局限性。 超级合金:超级合金的性能、微观结构、熔炼和铸造实践 镍基和钴基耐热铸造合金的微观结构。 温度和时间相关转变 - 超级合金中性能与微观结构的关系。 学习资源:
对于工业应用而言,工艺总成本通常是限制超短脉冲激光系统广泛应用的因素。除此之外,产量是该技术成功实施的关键因素,产量不仅要求工艺优化,还与激光系统的平均功率成正比。因此,过去通常要求更高的平均功率。但如今,能够全天候运行的工业用超短脉冲激光系统提供高达 200 W 的平均功率,而研究开发则超过了 kW 级。例如在 2018 年,相干组合超快光纤激光器证明了其平均功率为 3.5 kW,脉冲持续时间为 430 fs,重复率为 80 MHz [5],最近这一值已被突破,达到 10.4 kW 的平均功率 [6],脉冲能量约为 130 µJ,脉冲持续时间更短,为 254 fs。使用盘式放大器可以在较低的重复频率下实现更高的脉冲能量,例如,在 [7] 中,对于脉冲持续时间为 1 ps 的脉冲,在重复频率为 2 kHz 时,脉冲能量为 97.5 mJ。使用 innoslab 技术 [8] 也可以实现高平均功率,早在 2010 年,就已证明了在重复频率为 20 MHz 和脉冲持续时间为 615 fs 时的平均功率为 1.1 kW [9],最近又证明了在重复频率为 500 kHz 时,脉冲持续时间为 30 fs 时的平均功率为 530 W [10]。因此,未来平均功率不足将不再是问题,而挑战在于如何通过保持高加工质量来解决这个问题,这将在以下章节中说明。
薄玻璃切割中的时间空气脉冲效率 Madalin-Stefan Radu、Cristian Sarpe、Elena Ramela Ciobotea、Bastian Zielinski、Radu Constantinescu、Thomas Baumert 和 Camilo Florian* *通讯作者电子邮件:camilo.florian@uni-kassel.de。这是以下文章的预印本:Radu、Madalin-Stefan、Sarpe、Cristian、Ciobotea、Elena Ramela、Zielinski、Bastian、Constantinescu、Radu、Baumert、Thomas 和 Florian、Camilo。 “时间艾里脉冲在薄玻璃切割中的效率” Zeitschrift für Physikalische Chemie,2024 年。最终认证和印刷版本可在线获取:https://doi.org/10.1515/zpch-2024- 0911 超短脉冲激光源是用于微和纳米加工大带隙介电材料的有用工具。这些脉冲的最大优势之一是能够达到高强度峰值,即使在对激光波长透明的材料中也能促进吸收。此外,如果修改脉冲时间分布,能量吸收可以烧蚀直径小、深度大的孔。在这项工作中,我们提出了初步结果,将三种类型的脉冲作为玻璃切割的前体:带宽受限(785 nm 时为 30 fs)、正色散和负色散时间艾里脉冲 (TAP)。所选材料为厚度为 170 μm 的钠钙玻璃,在不同激光能量和扫描速度下,以 1 kHz 的重复率在紧密(50 倍物镜)和松散(20 倍物镜)聚焦条件下进行刻划。激光加工后,使用自制的四点弯曲台通过机械应力对玻璃进行切割。我们分析了三种激光脉冲在表面和横截面上的刻划线质量以及断裂后所需的断裂力。我们报告称,与其他实施的脉冲相比,正 TAP 在玻璃样品上产生了整齐、平整的切割边缘。关键词:玻璃切割;超短脉冲激光;高纵横比结构;激光加工;时间脉冲整形;薄玻璃
Moin Quazi 博士是马来西亚彭亨大学 (UMP) 的一名高级讲师。加入该大学之前,他是 UMP 连接、焊接和激光加工实验室的博士后研究员。他毕业于卡拉奇 NED 工程技术大学,获得机械工程学士学位,并在石油化工和水泥行业拥有 2 年的工作经验。他以优异的成绩获得了马来亚大学 (UM) 制造工程硕士学位。MM Quazi 博士于 2017 年获得 UM 激光表面工程领域的博士学位。他拥有超过 25 篇科学网络 SCIE 索引出版物,累计影响因子超过 70。他曾参加过英国、韩国、印度尼西亚、德国和马来西亚的会议,并发表演讲、海报和论文集。MM Quazi 博士还是著名的 WOS SCIE 和 SCOPUS 期刊的公认杰出审稿人。
资源 - 18 名员工,在 Nivala(ELME 工作室)、Oulu(Linnanmaa 校区)和 Raahe(Aiku)开展业务 - 多样化的设备使用 – 从激光加工到材料加工和研究 - 奥卢大学机械工程系和 Jedu 的金属专业知识作为支持 研究 - 2007 年至 2017 年间发表了 60 多篇国际学术出版物 - 公共资助的国际和国家项目和研究委员会 - 由当地公司的需求推动,在 0-5 年内对结果进行可用性评估。 商业服务 - 每年约有 50 个公司委托的研究案例 - 研究案例、原型和咨询 论文 - 19 名 MSE 和 35 名工程师 国际合作 - 瑞典、埃及、挪威、冰岛、爱尔兰、苏格兰、德国、法国、波兰、伊朗和印度 - 与国际设备和技术开发商合作
对陶瓷的添加剂制造的实施比其他材料类别更具挑战性,因为大多数塑形方法都需要聚合物粘合剂。激光添加剂制造(LAM)可以提供一条新的无粘合剂合并路线,因为它能够直接处理陶瓷而无需后处理。然而,陶瓷的激光加工,尤其是高性能氧化陶瓷,受到低热冲击性,弱致密性和低光吸收的限制;特别是在可见或近红外范围内。目前缺乏高性能氧化陶瓷的LAM(粉末床融合 - 激光束和定向能量沉积)的广泛审查。此最新的评论对氧化陶瓷领域的过程技术,部分属性,开放挑战和过程监测进行了详细的摘要和批判性分析。提高了准确性和机械强度的提高,可以将氧化陶瓷的含量开放到新领域。
增材制造已从一种快速成型技术发展成为一种能够生产高度复杂零件的技术,而且这些零件的机械性能优于传统方法。利用激光加工金属粉末,可以加工任何类型的合金,甚至金属基复合材料。本文分析了激光粉末床熔合加工的 316L 不锈钢的拉伸和压缩响应。通过光学显微镜评估了所得的微观结构。关于机械性能,确定了屈服强度、极限拉伸强度、断裂前伸长率、抗压强度和显微硬度。结果表明,微观结构由堆叠的微熔池构成,由于高热梯度和凝固速度,熔池内形成了细胞状亚晶粒。抗压强度(1511.88 ± 9.22 MPa)高于拉伸强度(634.80 ± 11.62 MPa)。这种差异主要与应变硬化和残余应力的存在有关。初始显微硬度为206.24±11.96 HV;压缩试验后,硬度增加了23%。
资源 - 18 名员工,在尼瓦拉(ELME 工作室)、奥卢(Linnanmaa 校区)和拉赫(Raahen Aiku)开展业务 - 多样化的设备基础 - 从激光加工到材料测试 - 由奥卢大学机械工程系和 Jedun Metal Research 的专业知识提供支持 - 2007 年至 2017 年发表了 60 多篇国际科学出版物 - 公共资助的国际和国家项目以及委托研究 - 由该领域公司的需求驱动,结果的可用性,主要是 0-5 年的商业服务 - 每年约。为公司开展 50 项研究和调查 - 委托研究、原型和咨询服务 论文 - 19 名理学硕士 (MSc) 和 35 名工程师 国际合作 - 瑞典、埃及、挪威、冰岛、爱尔兰、苏格兰、德国、法国、波兰、伊朗和印度 - 与国际公司合作开发设备和技术。与公司
在2000年国家工程师周的演讲中,尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)在第20名中排名第20位,激光和光纤第18号,飞机排名第三,汽车排名第二,能量供应首先排名二十世纪最重要的成就。我们可以说今天,它们更重要!当前的社会问题包括能源供应危机,价格爆炸,塑料回收,“微塑料”和环境保护。注入成型是最常用的制造方法之一,用于建模高生产率的热塑性复合产品,用于运输或能源行业。通过导电复合材料的注射成型制成的双极板是不锈钢,泰坦或石墨板的替代品。激光加工和添加剂制造是具有高科学和工业兴趣的技术。欧洲的一个挑战是减少车辆燃油消耗并用环保替代品代替化石燃料。绿色氢燃料电池(PEMFC)是用于固定和移动应用的可能解决方案。
激光粉末床熔合是一项新兴的工业技术,尤其适用于金属和聚合物应用。然而,由于氧化物陶瓷的抗热震性低、致密化程度低以及在可见光或近红外范围内的光吸收率低,将其应用于氧化物陶瓷仍然具有挑战性。在本文中,给出了一种增加粉末吸收率和减少激光加工氧化铝零件过程中开裂的解决方案。这是通过在喷雾干燥的氧化铝颗粒中使用均匀分散和还原的二氧化钛添加剂(TiO 2 − x)来实现的,从而导致在粉末床熔合过程中形成具有改善的热震行为的钛酸铝。评估了不同还原温度对这些颗粒的粉末床密度、流动性、光吸收和晶粒生长的影响。使用含有 50 mol% (43.4 vol%) TiO 2 − x 的粉末可以制造出密度为 96.5%、抗压强度为 346.6 MPa 和杨氏模量为 90.2 GPa 的裂纹减少的零件。