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工博会邀请|9.19~23新代诚邀您来相聚

 第二十三届中国国际工业博览会(简称“工博会”)将于2023年9月19日至23日举办,本届工博会以“碳循新工业 数聚新经济”为主题,围绕制造业低碳化发展、数字化转型趋势展开,吸引了全球范围内企业参与并科技创新成果。

    新代科技致力于机加工行业多年,不断推动技术革新,提供稳定成熟的解决方案,为机加工行业持续赋能。本次工博会,我们将携“金属加工行业智慧专家”的主题亮相本次工博会,向业界展示我们在企业数字化转型、智能工厂能领域的最新解决方案,下面就让我们先睹为快,看看本次新代展台有哪些亮点展品吧。



观展时间:9月19日~9月23日

展会地点:国家会展中心(上海)

展台位置:8.1H A036

01

Robotcell智慧单元

  • 以双层料仓小车为基础,融合量测刀补、生产履历、中控方案、SynFactory云端平台等智慧单元必备元素

  • 双层料仓小车:快速安装、快速连线、调试简单、快速换线、不停机生产,提高生产效率

  • 量测及机边刀补:可实现自动量测并自动完成刀补

  • 生产履历解决方案:让生产过程可视化且产品可溯源,内设视觉方案,一机可实现品质检测及乱料加工形式

  • 中控方案:实现设备监控、设备状态、设备加工档案显示、料盘进度、料盘抽检功能等

  • SynFactory云端平台:自动生成实时生产数据、监控机器人及机床设备信息,加工进度、料盘余量、设备状态等信息一目了然


02

3D视觉机器人激光焊接


  • 高精度:采用高精度的3D视觉系统和联达K系列高精度手臂,可以实现高精度的焊接作业,提高了产品的质量和可靠性。

  • 高效率:机器人3D视觉激光焊接可以自动完成焊接作业,视觉自动规划相贯线轨迹

  • 灵活性:机器人3D视觉激光焊接可以根据不同的产品进行定制化设计,适应不同形状和尺寸的产品,免装夹,避免装夹治具的设计,具有很高的灵活性。

  • 新代激光焊接工艺包:包含激光控制、送丝控制、外部轴控制以及多组工艺调用,可显著提升焊接品质。


03

SCARA机床取放方案

  • 快速部署:调试时现场操作人员只需教导机床取放点位即可,节省现场调试时间。

  • 模块化设计:可自由更换末端工具模块和料盘模块,实现方便快捷的换线生产需求。

  • 整体式轻量化的设计:灵活放置,更便于客户的自动化集成。

  • 紧凑型设计:减少占用空间,更适合小型机床自动化应用,更有利于车间布局,不影响对刀、换刀等设备维护工作。


04、机器人3D雕刻

图片

  • R系列关节机器人:精度高、速度快、防护等级高,机身小巧,可灵活安装于机床内部

  • 外部轴协同:外置一个或两个旋转附加轴,与本体6轴共同组成7/8轴联动,进行插补运动

  • 3D离线仿真:可以搭配SprutCAM、RoboDK等知名离线编程软件,便于搭建虚拟工作环境,创建坐标系,设定机器人运动轨迹及目标。


05、SynFactory智能制造数字化平台

  • 基于多年深耕的控制技术,致力于为中小型制造企业提供智慧制造完整的解决方案,生产智慧云,基于设备数据,帮助企业构造数字化生产环节,打造智慧化工厂
    即插即连  快速安装
    设备上云  实时监看
    异常预警  及时通知
    工艺档案  一键派送
    车间大屏  数位工厂


06、自动化解决方案


新代集团基于多年运动控制技术积累,不断投入研发,形成了丰富的产品线,为客户提供完整的机床控制解决方案、行业专用机控制解决方案(激光、木工、折弯等)、工业机器人应用解决方案等。同时综合IoT、大数据云计算等技术,积极开发联网产品,为客户提供更智慧化的一站式完整解决方案。以高度技术创新,加值、整合型应用及完善的售后服务深得顾客信任。

 第二十三届中国国际工业博览会(简称“工博会”)将于2023年9月19日至23日举办,本届工博会以“碳循新工业 数聚新经济”为主题,围绕制造业低碳化发展、数字化转型趋势展开,吸引了全球范围内企业参与并科技创新成果。

    新代科技致力于机加工行业多年,不断推动技术革新,提供稳定成熟的解决方案,为机加工行业持续赋能。本次工博会,我们将携“金属加工行业智慧专家”的主题亮相本次工博会,向业界展示我们在企业数字化转型、智能工厂能领域的最新解决方案,下面就让我们先睹为快,看看本次新代展台有哪些亮点展品吧。



观展时间:9月19日~9月23日

展会地点:国家会展中心(上海)

展台位置:8.1H A036

01

Robotcell智慧单元

  • 以双层料仓小车为基础,融合量测刀补、生产履历、中控方案、SynFactory云端平台等智慧单元必备元素

  • 双层料仓小车:快速安装、快速连线、调试简单、快速换线、不停机生产,提高生产效率

  • 量测及机边刀补:可实现自动量测并自动完成刀补

  • 生产履历解决方案:让生产过程可视化且产品可溯源,内设视觉方案,一机可实现品质检测及乱料加工形式

  • 中控方案:实现设备监控、设备状态、设备加工档案显示、料盘进度、料盘抽检功能等

  • SynFactory云端平台:自动生成实时生产数据、监控机器人及机床设备信息,加工进度、料盘余量、设备状态等信息一目了然


02

3D视觉机器人激光焊接


  • 高精度:采用高精度的3D视觉系统和联达K系列高精度手臂,可以实现高精度的焊接作业,提高了产品的质量和可靠性。

  • 高效率:机器人3D视觉激光焊接可以自动完成焊接作业,视觉自动规划相贯线轨迹

  • 灵活性:机器人3D视觉激光焊接可以根据不同的产品进行定制化设计,适应不同形状和尺寸的产品,免装夹,避免装夹治具的设计,具有很高的灵活性。

  • 新代激光焊接工艺包:包含激光控制、送丝控制、外部轴控制以及多组工艺调用,可显著提升焊接品质。


03

SCARA机床取放方案

  • 快速部署:调试时现场操作人员只需教导机床取放点位即可,节省现场调试时间。

  • 模块化设计:可自由更换末端工具模块和料盘模块,实现方便快捷的换线生产需求。

  • 整体式轻量化的设计:灵活放置,更便于客户的自动化集成。

  • 紧凑型设计:减少占用空间,更适合小型机床自动化应用,更有利于车间布局,不影响对刀、换刀等设备维护工作。


04、机器人3D雕刻

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  • R系列关节机器人:精度高、速度快、防护等级高,机身小巧,可灵活安装于机床内部

  • 外部轴协同:外置一个或两个旋转附加轴,与本体6轴共同组成7/8轴联动,进行插补运动

  • 3D离线仿真:可以搭配SprutCAM、RoboDK等知名离线编程软件,便于搭建虚拟工作环境,创建坐标系,设定机器人运动轨迹及目标。


05、SynFactory智能制造数字化平台

  • 基于多年深耕的控制技术,致力于为中小型制造企业提供智慧制造完整的解决方案,生产智慧云,基于设备数据,帮助企业构造数字化生产环节,打造智慧化工厂
    即插即连  快速安装
    设备上云  实时监看
    异常预警  及时通知
    工艺档案  一键派送
    车间大屏  数位工厂


06、自动化解决方案


新代集团基于多年运动控制技术积累,不断投入研发,形成了丰富的产品线,为客户提供完整的机床控制解决方案、行业专用机控制解决方案(激光、木工、折弯等)、工业机器人应用解决方案等。同时综合IoT、大数据云计算等技术,积极开发联网产品,为客户提供更智慧化的一站式完整解决方案。以高度技术创新,加值、整合型应用及完善的售后服务深得顾客信任。


来源 : 新代科技 发布时间 : 2023-09-13

从“幕后”走到“台前”,我国首次太空3D打印原创技术正式商业化

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2023,国产连续纤维3D打印走向商业化的元年。


我国成功完成首次太空3D打印

中国在航天科技领域迈出了重要的一步,成功完成了首次太空3D打印。

在2020年5月的长征五号B载人飞船试验船上,搭载了一台完全由中国科研团队自主研发的新型装备——“3D打印机”。这标志着中国成为全球首个成功实现连续碳纤维增强复合材料的太空 3D打印的国家。


在轨太空3D打印的航天科技集团CASC标志,由碳纤维的长丝连续构成

这一壮举背后的关键是连续纤维增强复合材料3D打印技术。这项技术采用连续干纤维束与热塑性聚合物作为原材料,利用自主研发的打印装备实现了两者的复合浸渍与熔融沉积,从而实现了复合材料的一体化制备与成形。

西安交通大学研发团队开发的连续纤维增强复合材料太空3D打印地面验证原理样机

西安交通大学机械学院的李涤尘和田小永教授在2014年首次提出了基于连续纤维增强复合材料的3D打印技术,这也是国内最早从事连续纤维增强复合材料3D打印技术的研发团队。


连续纤维增强复合材料太空3D打印地面验证原理样机打印测试

团队依托机械制造系统工程国家重点实验科研平台,得到了科技部重点研发计划、国家863计划、载人航天预研、国家自然科学基金等项目的支持,进行了高性能复合材料成形增材制造工艺装备与性能方面的研究。团队还探索了高性能复合材料增材制造技术在航空航天领域的应用,获得了10多项授权发明专利,并发表了20多篇高水平论文。其中,一篇ESI论文获得了2019年《复合材料Part A》期刊最高引用论文奖。

中国连续纤维复材3D打印领军者

技术团队系中国连续纤维3D打印的首创团队,专利技术数量群国内第一


团队以西交大作为技术源头,以新的合作模式,依托深圳市3D打印制造业创新中心(简称“创新中心”)落户深圳。
深圳协同创新高科技发展有限公司(简称“协同高科”)是创新中心唯一营运主体,核心以面向航空航天等重大工业领域的轻量化、高性能、数字化智能化为目标,通过连续纤维、金属、陶瓷增材制造等多种3D打印技术及装备产品研发,面向航空航天等重大国防工业进行技术突破和产业拓展,孵化子品牌云疆智造推动技术与市场的结合,完成连续纤维3D打印装备产业化发展。


连续纤维复材3D打印的样品


团队主要专注于航天航空、汽车工业等领域的轻量化应用结构特征件,推进部分产品的场景验证,为技术推广提供了大量案例支持。团队还率先突破了国产化设备和软件等关键技术,成为国内布局碳纤维3D打印的研发与成果转化实体。



解决纤维干丝打印所存在的缺陷,提升复合材料力学性能、打印效率与精度。




随着团队正式将连续纤维复合材料3D打印技术进行商业化,突破了"卡脖子"问题,为中国3D打印领域的进一步发展提供了支持,让轻质高强构件制造更简单。

2023亚洲3D打印、增材制造展览会(TCT Asia 2023)于2023年9月12-14日在国家会展中心(上海)4.1馆举办,协同高科(展位号:H108)将携连续纤维·金属·陶瓷3D打印解决方案参展。



深圳市3D打印制造业创新中心


广东省增材制造装备创新中心(筹)


      深圳市3D打印制造业创新中心是深圳市“十大制造业创新中心”之一的新型创新平台。 

     2023年4月广东省工信厅公示批准筹建广东省增材制造装备创新中心。由广东省激光行业协会、深圳市3D打印协会会长单位光韵达(股票代码:300227)为牵头单位,携大湾区战略性新兴产业发展促进会会长单位沃特股份(股票代码:002886)以及行业专家、领航者、多名博士团队,承接深圳市3D打印制造业创新中心团队,共同组(筹)建以增材制造装备产业化实施、3D 打印研究与应用,延续其使命持续打造关键共性技术为核心的创新载体。

     深圳协同创新高科技发展有限公司(简称“协同高科”)作为创新中心的唯一运营主体,致力于设备、材料、配套工艺研究及产业化推动,核心以面向航空航天等重大工业领域的轻量化、高性能、数字化智能化为目标,通过连续纤维、金属、陶瓷增材制造等多种多材料3D打印技术及装备产品研发、应用,推动产业化进程。

     深圳云疆智造科技有限公司(简称“云疆智造”)系协同高科同步孵化子公司,核心面向连续纤维增材制造装备生产与销售、材料研发及定制化解决方案,填补国内连续纤维复材3D打印多项技术空白,实现进口装备国产替代。


来源 : 深圳市3D打印制造业创新中心 发布时间 : 2023-09-13

制造未来,GW光惠激光闪耀FABTECH 2023

2023年美国FABTECH展会正式拉开帷幕,为期四天的盛会在芝加哥麦考密克展览中心如火如荼地进行中,吸引了来自世界各地的制造业精英和技术专家。而在这个制造业盛宴上,GW(光惠激光)毫无疑问成为了闪耀的焦点。第一天,光惠激光展示了领先的激光技术和解决方案,吸引了大批观众前来探索、互动和交流,为展会注入了新鲜活力。

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01

激光技术创新,风冷12KW引爆全场

GW光惠激光一直以来都是激光技术创新的推动者,秉持着“以激光成为普惠的通用化工具”为使命,GW光惠激光不断研发,于2023年推出主动式空调直冷12KW光纤激光器,解决了目前市场上万瓦级连续光纤激光器仅有水冷制冷的缺陷,变成风冷制冷+水冷制冷两种方案,给用户提供更多选择性。与水冷制冷不同,AAC连续光纤激光器12KW采用全球首创主动式空调直冷技术,无需配备水冷机,温度控制更精准,无惧环境温度影响,有效提高激光器的功率稳定性,整机免维护。

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同时,AAC连续光纤激光器12KW搭配GW光惠激光自主研发的CHF凝态高亮平顶技术,能在提高切割速度的同时,保证亮面切割不存在过烧、挂渣等问题,满足切割一致性需求,提升产品良率。

FABTECH展会现场客户对GW光惠激光AAC连续光纤激光器12KW表现出极大的兴趣,有客户表示,采用GW光惠激光12KW AAC连续光纤激光器,可以无惧严寒酷暑,正常使用,同时也会极大地提高加工效率,在面对较厚地碳钢板材切割时仍然可以实现亮面切割。

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02

一触即焊,GW智能激光手持焊机

FABTECH展会现场,GW光惠激光的实操区展示了1500W智能激光手持焊机,采用全球首创主动式空调直冷技术,不惧环境影响,包含经济版、性能版、认证版三种版本,可更加灵活地满足市场需求。GW光惠激光新一代智能激光手持焊机采用小光纤芯径设计,可选25um/50um,大幅提高同功率下的光束质量,能量密度高,焊接性能稳定,可支持长时间的焊接工作。同时,运用ABR超强抗高反技术,可轻松焊接常见钢材(如碳钢、不锈钢、镀锌钢等)、以及铝合金、黄铜等高反材料。

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同时配置GW光惠激光自主研发的SMAT智能化操作系统,内置55组应用工艺数据包,可根据应用场景直接选用,无需过多工艺摸索,可轻松上手。对于普通用户来说,操作环境和操作场景不同,一款易于移动的激光手持焊至关重要。水冷激光焊需额外配置水冷机和大量的水,用户移动难、操作难。GW光惠激光新一代智能激光手持焊机重量≤62kg,体积约0.1m³,完美满足工作台面积小、焊接需移动的用户需求,广泛应用于厨卫、护栏、门窗等五金焊接市场。

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随着Fabtech展会的继续进行,我们期待着更多的交流、共鸣和合作。GW光惠激光会以“围绕客户价值打造全球化的激光技术引领者”为愿景,继续坚持技术创新,精益求精,GW光惠激光在2023 Fabtech展会Hall B2展厅B28081等您!

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来源 : 光惠激光 发布时间 : 2023-09-13

自然冷却型激光功率计:革新激光功率测量的利器

激光技术在现代科学、医学、工业等领域的应用日益普遍,对激光功率的准确测量成为保证激光设备稳定运行和优化激光应用的重要环节。自然冷却型激光功率计作为一种新型的激光功率测量仪器,以其独特的优势在激光领域引起了关注。本文彩煌将重点介绍自然冷却型激光功率计的应用优势,并探讨其在激光功率测量中的前景。

  一、自然冷却型激光功率计的原理与特点

  自然冷却型激光功率计是一种基于热学原理的测量仪器,其工作原理是通过测量激光束在传输过程中产生的热量来计算激光功率。与传统的水冷却型激光功率计相比,自然冷却型激光功率计具有以下几个独特的特点:

  1. 无需外部冷却系统:自然冷却型激光功率计采用了高效的散热设计,能够通过自然对流散热来保持仪器的正常工作温度,无需额外的冷却系统。这不仅降低了仪器的维护成本,还减少了设备的体积和重量,提高了仪器的便携性和可靠性。

  2. 宽波长范围:自然冷却型激光功率计能够在较宽的波长范围内进行功率测量,适用于不同波长的激光器,包括常见的红光、绿光、蓝光等。这使得自然冷却型激光功率计具有更广泛的应用领域。

  3. 高精度测量:自然冷却型激光功率计采用了先进的传感器和信号处理技术,能够实现高精度的功率测量。其测量误差通常在1%以内,满足了激光功率测量的精度要求。

  4. 实时监测:自然冷却型激光功率计具备实时监测功能,能够实时显示激光功率的变化趋势,帮助用户及时调整激光设备的工作状态,提高激光器的稳定性和效率。

  二、自然冷却型激光功率计的应用优势

  1. 提高激光器的效率:自然冷却型激光功率计的高精度测量能力可以帮助用户评估激光器的工作效率,并及时发现激光器的能量损耗问题。通过对激光器的功率进行实时监测和调整,可以至大限度地提高激光器的能量利用率,降低能源消耗。

  2. 便携性与易用性:自然冷却型激光功率计采用了轻量化设计,体积小巧,便于携带和操作。无需外部冷却系统的设计使得仪器的使用更加简便,用户可以随时随地进行激光功率的测量,提高了工作效率。

  自然冷却型激光功率计作为一种新型的激光功率测量仪器,具有无需外部冷却系统、宽波长范围、高精度测量和实时监测等优势。随着激光技术的不断发展,自然冷却型激光功率计将在激光功率测量领域发挥越来越重要的作用,为激光技术的进一步发展提供有力支持。


来源 : 彩煌热电 发布时间 : 2023-09-12

无人机上光学镜头之应用介绍

现在无人机在现实当中也经常见到,用于航拍,侦查,科技技术研究,农业各行各业,那么无人机上的光学镜头各有什么作用呢?小编今天给大家大概的介绍一下无人机航拍镜头,无人机可以按照不同的标准进行分类,以下是一些常见的分类方式:

1. 按照飞行高度分类:可以分为低空航拍镜头和高空航拍镜头。低空航拍镜头拍摄地面和近距离的景象,高空航拍镜头可以拍摄更广阔的区域。

2. 按照拍摄视角分类:可以分为水平视角航拍镜头和垂直视角航拍镜头。水平视角航拍镜头拍摄水平方向的景象,垂直视角航拍镜头拍摄垂直方向的景象。

3. 按照镜头焦距分类:可以分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头。广角镜头具有宽广的视野和较大的景深,标准镜头具有较为真实的成像效果和自然的透视效果,长焦镜头可以捕捉远处的景象和细节。

4. 按照飞行方式分类:可以分为固定翼航拍镜头和直升机航拍镜头。固定翼航拍镜头具有较高的速度和较广的视野,直升机航拍镜头可以在空中悬停,适合拍摄静态或动态的景象。



常见的无人机航拍光学镜头有:

1. 普通镜头:通常配备标准焦距的镜头,适合拍摄一般的风光和城市景象。

2. 广角镜头:具有宽广的视野和较大的景深,适合拍摄大场景和全景照片。

3. 长焦镜头:具有较远的焦距和较高的放大倍率,适合拍摄远处的景象和细节。

4. 热成像镜头:可以测量物体的温度并显示为热图像,适合拍摄需要测量温度的场景,例如矿山、森林火灾等。

5. 倾斜镜头:可以拍摄具有倾斜角度的照片和视频,适合拍摄具有特殊视觉效果的场景,例如城市街景、建筑等。


来源 : 鼎鑫盛光学 发布时间 : 2023-09-12

技术分享 | 皮秒激光制备镁合金超疏水表面的工艺及机理研究


01

引言



      镁合金以比强度高、比刚度好,轻量性和铸造性好等一系列优点,在交通运输、航空航天、电子产品和医疗器械等领域得到广泛应用[1],被认为是21世纪最具发展潜力的绿色工程材料。然而镁合金的电极电位极低,在潮湿环境下极易腐蚀,限制了其工业发展,因此提高镁合金耐蚀性具有重要的现实意义。

      改善金属材料耐蚀性主要从合金成分、快速凝固工艺以及表面处理三方面入手。改变成分旨在镁合金中加入少量稀土元素而提高其本身耐蚀性,但稀土元素高额的成本并不适用于工业应用;快速凝固技术具有复杂繁琐的步骤,在快节奏工业生产中没有优势;表面处理凭借其较高的性价比在防腐领域应用甚广,而对镁合金基体改性形成超疏水表面也是近年来使用到的一种简单且高效的方法[2]。超疏水镁合金具有很好的超疏水性能,在卫星天线、雷达的保洁表面,以及航空材料、汽车壳体表面等都具有非常高的应用价值。


1.1

超疏水状态


      超疏水是一种特殊的润湿性状态[3],润湿是指当液体与固体表面接触时,液体取代原气-固接触面,而形成新的固-液界面。固体表面的润湿性由静态接触角的大小来表征,如图1.1所示,当液滴稳定地停留在固体表面时,在液滴边缘的切线处与固体表面所形成的夹角被称为接触角。

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图1.1 接触角理论模型


      由杨氏方程可知,静态接触角的大小与固体表面化学自由能有关,可以通过降低表面化学自由能来提高静态接触角。润湿性状态也是由静态接触角的大小来定义。通常情况下,当接触角在0°<θ<10°时,水滴基本平铺在固体表面,称为超亲水状态;接触角在10°<θ<90°时,称为亲水状态;接触角在90°<θ<150°时,水滴在表面呈现半球形状,此时称为疏水状态;而当接触角在150°<θ<180°,滚动角<10°时,水滴滴落在表面呈现近球形状,此时称为超疏水状态。




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图1.2 不同湿性状态的接触角



1.2

皮秒激光器的加工技术


      针对镁合金耐蚀性差的问题,我们采用自主研发的皮秒激光器对镁合金进行加工,对表面处理实施性价比更高的激光加工方案以适用于工业化生产应用。激光加工技术具有可便利地加工出表面微织构、可调控表面润湿性和对环境要求低等优势,而超短脉冲激光在加工过程中更是具有较小的热影响,如图1.3所示,对表面形貌的构建有更好的展现性。该项目采用的方法相较于其他表面处理提高耐蚀性,具有高精度、高效率、低成本的优势,以致力于激光在行业中的应用。

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图1.3 激光加工原理


02

固体表面润湿性的基本原理



      固体材料的润湿性是由表面自由能和粗糙度所决定的[4,5],因此,采用激光技术构建呈周期性排列的凹坑和柱状凸起的微织构,伴随微织构周围由激光加工过程中产生的微纳米颗粒,提高表面粗糙度,当液滴滴落在固体表面时,微纳米颗粒将“托”着水滴在液体与固体之间形成一层“空气膜”,使水滴无法完全润湿表面,更有利于超疏水Cassie状态的形成。

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图1.4 Cassie-Baxter理论模型



      由Wenzel理论可知,亲水材料表面在增加粗糙度后会变的更加亲水。通常,金属材料的表面自由能较大,而呈现出亲水性[6-8]。因此除了粗糙度,表面自由能对润湿性也有着不可忽略的影响,相关研究表明,C元素含量对材料表面润湿性存在极大影响[9,10],较多的含C有机物会降低表面自由能而呈现出超疏水性,为了提高表面有机C分子,经常采取有机物的涂覆或低温热处理的措施。


03

皮秒激光对镁合金的刻蚀实验




3.1

实验材料和装置


      本实验所用的材料为AZ91D镁合金,试样尺寸为30mm×30mm×6mm,分别采用240目、500目、800目、1200目、1500目砂纸对镁合金表面进行打磨,而后用乙醇溶液进行超声波清洗20min,烘干备用。

      实验所采用的设备为自研微加工平台,AMT系列工业级皮秒激光器和奥林巴斯BX51光学显微镜。

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图1.5 英诺激光AMT皮秒激光器及皮秒微加工平台


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图1.6 皮秒加光加工系统



3.2

实验结果


      单X轴或单Y轴的扫描路线可以形成周期性的凹槽,但相关研究表明在同等参数加工下,单轴加工后的表面接触角小于双轴加工,因此采用交叉型扫描路线,如图1.7所示,先进行X轴加工,再进行Y轴加工,扫描间距为d。

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图1.7 AZ91D镁合金激光扫描路径


      研究了激光能量密度对表面形貌的影响规律,优化了激光平均功率对微织构排列的工艺参数。图1.8为不同能量密度对镁合金表面形貌的影响,从三维形貌图中可以观察到,当能量密度为0.956J/cm²和1.611J/cm²时,激光已开始对镁合金基体产生刻蚀效果,其中微织构并没有形成很深的凹槽,这是由于激光能量密度过小,无法在镁合金表面形成一定深度;当能量密度提升到2.433J/cm²和3.389J/cm²时,表面形成高度不一的微织构呈一定周期性排列,且局部受热影响产生堆积现象,在激光加工过程中金属液滴的飞溅有利于微纳米颗粒物的产生;当能量密度达到4.445J/cm²和5.58J/cm²时,表面受到了较为严重的热影响,几乎全表面发生重熔现象,加工的微织构呈不规则状排列。由此可知,当能量密度在2.433~3.389J/cm²时,最适合周期性微织构的构建。

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图1.8 不同能量密度对表面形貌的影响。从左至右

(a) 0.956J/cm² (b) 1.611J/cm² (c) 2.433J/cm² 

(d) 3.389 J/cm² (e) 4.445J/cm² (f) 5.58J/cm²




      上述实验内容通过控制变量法确定了激光能量密度的选用范围,而影响表面润湿性的工艺参数还包括激光扫描速度、扫描间距和重复次数,采用相同方法依次缩小最优工艺参数的选择范围。

      经过不断的参数优化,当能量密度为3.389J/cm²,速度为800mm/s,扫描间距为30μm,重复次数为6次和能量密度为4.44J/cm²,速度为1000mm/s,扫描间距为30μm,重复次数为7次时,在低温热处理后表面达到了超疏水的效果,其三维形貌如图1.9所示,可以观察到微织构呈周期性排列且凹坑存在一定深度,对其润湿性进行测量,静态接触角分别达到了150.67°和151.19°;采用高速摄像头对其滚动角拍摄,如图1.10所示,测量滚动角为3.5°,完全符合超疏水表面的要求。

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图1.9 超疏水表面三维形貌图及接触角测量




      上述结果显示,使用自研的红外皮秒激光器进行金属材料表面微织构的加工时,通过工艺参数不断优化,可以得到呈周期性整齐排列的微织构,为超疏水表面的构建做好铺垫,也为激光微织构提高金属材料性能大规模的工程应用做好基础。

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图1.10 滚动角测量


3.3

总结


      本文介绍了镁合金广阔的发展前景以及超疏水表面的基本原理和优势,从微织构的构建入手,采用自主研发的高性能红外皮秒激光器在镁合金表面进行加工,结合低温热处理,实现了镁合金表面润湿性的调控,研究了不同激光工艺参数对表面形貌的影响规律,并揭示了相关机理,结果表明:激光能量密度、扫描速度、扫描间距以及重复次数对镁合金表面形貌及润湿性有着重要影响。周期性织构表面疏水性优于随机织构表面;微织构周围附着激光加工时产生的微纳米颗粒,形成多级结构,有利于超疏水表面的构建。


04

英诺激光皮秒激光器



AMT

系列



      AMT-1064系列红外皮秒激光器,拥有领先的自动换点技术和光斑补偿技术,先进的技术保证了优质的光束质量、光斑大小、延长晶体使用寿命及提高了激光器的稳定性同时采用紧凑型的一体化设计,能有效简化客户的整机设计,为集成商降低集成成本与难度,提高生产效率。

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      激光器可通过外部触发信号控制,支持多种触发模式可选,客户可按需选择高/低电平触发,上升沿/下降沿触发模式;其中上升/下降沿触发模式可实现按需脉冲触发(POD)功能。


AMT

1064



      AMT-1064红外皮秒激光器拥有优质的光学质量,光斑质量(M²<1.2),圆度可达90%以上,可靠的脉冲稳定<2%、功率稳定性<3%。激光器功率涵盖15-75W,可定制90W,工作频率范围涵盖10-1000kHz,最高可定制达10M。脉冲能量最高可达2mJ,12ps的超窄脉冲宽度。在100K时,可提供>30W的输出功率,单脉冲能量可达300μJ以上,且脉冲串模式下最多可提供1-10个脉冲选择,并且可以按需对单个脉冲的能量进行调节。

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应用领域



      凭借以上的优势,AMT-1064红外皮秒激光器不仅在镁合金表面进行激光加工具有优势,同时更可以广泛应用于各种透明脆性材料如玻璃、蓝宝石、全面屏等切割;切割厚度范围广,切割质量好(几乎无粉尘、无崩边、碎屑、微裂纹),而且可实现几乎无锥度任意形状切割(直线、曲线、圆孔等)。

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来源 : 英诺激光 发布时间 : 2023-09-12

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