基于纳秒激光的金属薄膜微加工技术分析与实验研究

摘要

针对金属薄膜加工中材料热变形大、加工质量差等问题,提出基于纳秒激光的微加工技术.对激光加工汽化机制及热传导理论进行分析;以铝箔为例建立ABAQUS本构模型,对其热变形规律进行仿真分析;基于纳秒激光实验台对钛合金薄膜进行刻划实验,研究不同加工参数对工件表面质量的影响规律.结果表明:在激光加载初期,脉冲激光对材料汽化作用较为明显;随着激光加载时间的延长,热影响区域逐渐增大;沟槽深度随着热源移动速度的增加而逐渐降低,随着激光功率的增加而逐渐变大;仿真和实验结果的平均误差不超过5％.研究结果有助于纳秒激光加工技术的发展.