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皇冠比分官网|宁波材料所在复杂曲面微槽的激光加工方面取得进展

发布日期:2023-12-19 00:56浏览次数:
本文摘要:扰槽道是所指槽道宽度为1~1000um的流体地下通道。流体在微槽道内流动,可取得与液体壁面间的很高的表面传热系数。用微槽道做成的换热器结构紧凑,换热效率低,可应用于航空航天、汽车空调、医疗器械和化学生物工程等领域。与常规尺度的管道或槽道比起,扰槽道具备尺寸小的特点。 目前传统机械刀具加工方式无法或者很难构建微槽加工,而激光是加工微槽的一个有效地手段,但在简单曲面上加工微槽也面对着一系列的工程和工艺难题。

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扰槽道是所指槽道宽度为1~1000um的流体地下通道。流体在微槽道内流动,可取得与液体壁面间的很高的表面传热系数。用微槽道做成的换热器结构紧凑,换热效率低,可应用于航空航天、汽车空调、医疗器械和化学生物工程等领域。与常规尺度的管道或槽道比起,扰槽道具备尺寸小的特点。

目前传统机械刀具加工方式无法或者很难构建微槽加工,而激光是加工微槽的一个有效地手段,但在简单曲面上加工微槽也面对着一系列的工程和工艺难题。  宁波材料所所属先进设备生产技术研究所激光与智能能量场生产团队对用于激光在简单曲面上加工微槽的工艺展开了了解的研究和大量的实验,近期获得新进展。  图1、刻微槽对表面风扇能力的影响建模局部分析  首先展开了建模分析,微槽深度为0.3mm,上部宽度所取0.14mm,下部宽度所取0.06mm,槽间距为0.2mm。

刻微槽后的换热表面积大约为刻微槽前的3.6倍。刻微槽后铝板温度从479.4K降到367.1K。

不刻扰槽和刻有扰槽情况下,铝板与空气之间的平均值等效对流换热系数分别为5.37W/㎡K和3.75W/㎡K。刻微槽后再降原本的0.7。

  根据建模拒绝和所设计的参数进行工艺实验,调节激光扫描频率、图形填满密度、加工能量、系统移动速度等。改良加工思路,通过微槽阵列测试加工工艺,通过5两组平板实验,最后检验矩阵阵列加工,不但将加工时间大大缩短为原本的1/10,同时解决问题加工不平稳现象。

  通过工艺探寻研究,最后解决问题传统机械刀具加工方式无法构建的微槽加工,激光除去加工工艺,构建微槽长100微米,间距200微米,深度在10-300微米范围内。该加工工艺主要解决问题给定简单曲面微槽加工,可掌控微槽加工深度、宽度,精度10微米内,可加工软脆性材料。

图2、五轴同步激光加工系统加工半球形帽盖样品图3、半球形帽盖样品经过激光加工后布满扰槽图4、激光共计探讨显微镜下测量加工的微槽  帽盖外表面加工微槽对提高帽盖表面风扇性能不利,对减少中心平台温度不利。经本项目刻有槽加工后,帽盖表面风扇能力可提高为原本的2.5倍(外部大自然对流条件下)。  上述工作获得了中国科学院科研装备研制项目的反对。


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