传统的部件抛光技术是一种费时和费力的工艺过程。而且，手工抛光的话，主要依靠操作人员的工作水平。同这些相关联以及一些额外的困难的存在，这里存在一个强烈的进行自动化和有效的抛光手段的出现。为了实现这一目标，采用激光进行抛光，可以实现无接触和自动化的对表面进行抛光，从而实现了对传统抛光工艺的替代。本文为大家提供了采用激光抛光AlSi9MnMg铝合金的一个案例。铝合金在采用激光进行抛光的时候面临着巨大的挑战，这是因为铝合金的发射率高、热导率高以及热膨胀系数高等。为了实现激光对铝合金的抛光，本文采用了最高功率为W的板条激光来进行抛光。加工的时候采用脉冲波的激光束进行，脉冲频率为Hz，最小的脉冲停留时间为0.3ms以及连续波进行抛光。激光的扫描采用1D扫描振镜来实现，使用高纯Ar来进行保护。铝合金样品首先采用真空压力和重力压铸的办法来制造，然而使用目的砂纸进行抛光，得到的表面粗糙度从Ra?=?1?μm提升到Ra?=?4?μm。然后采用短脉冲的具有ns脉冲的激光对表面进行清理。然后样品采用光速计进行表面粗糙度的分析，分别测试Ra、Rz和Rt（依据ENISO标准），并使用白光干涉测量仪和显微镜进行了测量。首先，研究了部件的制造工艺对激光抛光的影响。脉冲激光抛光和连续波激光抛光的关系也进行了研究，结果得到了比较满意的压铸样品，同重力铸造的样品相比较。连续波激光和脉冲激光均可以实现初始表面粗糙度从Ra?=?2.17?μm和Ra?=?2.34?μm向激光抛光后的低粗糙度转变，其中脉冲激光的最小粗糙度为Ra?=?0.19?μm，连续波激光抛光的最小粗糙度可以达到Ra?=?0.15?μm。其激光抛光的速率，以抛光的面积来计算，连续波激光的抛光速度为20~60?cm2/min，而脉冲激光抛光的速度只有5.5?cm2/min，这是因为系统所使用的硬件限制所造成的。

I.引言

为了实现金属部件机加工或者成形加工后的部件可以得到高质量的表面，机械研磨和抛光是传统工艺中使用比较多的手段。自从开始使用无接触、可以对3D/自由曲面进行激光抛光的手段问世以来，人们开始对这一技术给予了大量的研究。使用激光抛光，可以选择性的或者全局的对部件进行抛光，也可以进行层层剥离进行抛光，其材料的熔化范围为几个微米和造成材料的蒸发离开。

作为一种快速凝固的过程，在激光抛光之后就会形成一个极端细小的显微组织。对于析出硬化钢来说，其表面的硬化层可以增加。

基本上，激光抛光可以区别为微观级和宏观级激光抛光。宏观激光抛光一般使用连续波（CW）激光来进行抛光，其激光抛光的初始表面粗糙度一般在Ra?=?2?μm到Ra?=?16?μm之间。

微观激光抛光比较典型的使用脉冲波激光来进行，其抛光前的初始表面一般来说是比较光滑的。取决于初始表面粗糙度的不同，脉冲激光抛光后最终的结果可以达到Ra?≥?5?nm。

在当前的研究和出版的文献中，人们在开展采用激光抛光工艺对SLM制造的增材制造的金属部件进行了抛光。

对铝合金部件进行激光抛光面临着非常巨大的挑战。尤其是，采用的激光波长为近红外范围的时候，铝合金对对激光的吸收率非常低，同时铝合金的高的热导率、高的热膨胀系数是激光抛光时的巨大障碍。此外，铝合金表面上形成的鲁棒性的氧化物薄膜，具有高熔点和同氧的亲和力比较高，使得激光表面抛光变得更为复杂。这就需要以激光抛光为基础的工艺需要在高纯的工艺环境下进行。一个进一步的需要

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lktp/1014.html