視頻      在線研討會(huì)
半導(dǎo)體激光器 激光切割 激光器
工業(yè)應(yīng)用
皮秒激光器在渦輪葉片精密打孔中的應(yīng)用
材料來源:納飛曉峰           錄入時(shí)間:2023/3/17 23:50:26

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的大心臟,其關(guān)鍵指標(biāo)之一是推重比,推重比的大小直接影響飛機(jī)的性能。提高推重比的有效方式是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,這對(duì)材料的高溫性能提出了更高的要求。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境溫度非常高,輕松達(dá)到1700℃,而渦輪葉片合金熔點(diǎn)為1400℃左右,因此需要采取冷卻措施降溫,保證渦輪葉片不受高溫侵襲而損壞,降溫方式主要通過噴涂熱障涂層和冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

噴涂熱障涂層一般是采用耐高溫的陶瓷涂層,它沉積在渦輪葉片的表面,起到隔熱作用,降低葉片溫度。氣膜冷卻是一種非常有效的降溫手段,指在葉片內(nèi)外打許多孔,通過向葉片注入高壓冷卻空氣,經(jīng)氣孔排出,在葉片表面形成一層溫度較低的空氣膜,從而將高溫的燃?xì)夂蜏u輪葉片隔開,達(dá)到保護(hù)渦輪葉片的目的。

氣膜冷卻一般需要在渦輪葉片上打大量孔徑為100um至700um的不同直徑氣膜孔來實(shí)現(xiàn),多為斜孔,且呈多樣化、不規(guī)則分布,因此這些氣膜孔往往無法直接一次成型鑄造,需要后道工序進(jìn)行再加工。傳統(tǒng)的電火花高速打孔不可避免產(chǎn)生再鑄層和微裂痕,從而造成葉片疲勞,影響飛行安全,而電液束打孔、電解打孔等方式則加工效率不高,經(jīng)濟(jì)效益略差。

使用超短脈沖激光打孔技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的激光加工技術(shù)之一,先進(jìn)的激光打孔技術(shù)在航空航天領(lǐng)域、重型船舶等現(xiàn)代制造業(yè)中扮演者重要角色。

為適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)要求,激光加工時(shí)還需要考慮成本、復(fù)雜性、魯棒性和加工能力等方面,和納秒脈沖激光器、飛秒脈沖激光器相比較,納飛光電生產(chǎn)的1064nm工業(yè)級(jí)皮秒激光器各方面顯得更加均衡,脈沖持續(xù)時(shí)間短,峰值功率高。由于超短脈沖作用時(shí)間極短,所以熱效應(yīng)很小,幾乎可以忽略不計(jì),因而大大提高了加工質(zhì)量和加工精度,因而可以用于實(shí)現(xiàn)渦輪葉片高精度、高效率微加工,且更適應(yīng)在工業(yè)體系進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間加工環(huán)境,更加符合企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益要求。

對(duì)于常見的晶體結(jié)構(gòu)材料(金屬、半導(dǎo)體等),其馳豫時(shí)間的長(zhǎng)短取決于晶體的性能,通常這一時(shí)間值在10ps左右,那么幾乎沒有時(shí)間發(fā)生光子誘導(dǎo),不會(huì)產(chǎn)生非線性吸收,也不會(huì)有熱擴(kuò)散,而且能接近飛秒脈沖激光加工質(zhì)量效果,非常具有性價(jià)比。納飛光電工業(yè)級(jí)皮秒激光器脈沖寬度10ps左右,在超短脈寬下,光能來不及轉(zhuǎn)換為熱能,幾乎不產(chǎn)生光熱效應(yīng),對(duì)打孔周邊材料無熱應(yīng)力影響,冷加工帶來更高的成孔質(zhì)量。非常高的光束質(zhì)量(M2<1.3),經(jīng)過聚焦后光斑小,能量高,適合用于加工小孔徑的微孔,配合最高達(dá)30W(@1064nm)的輸出功率,以及20MHz的重復(fù)頻率,高達(dá)300uJ最大脈沖能量,加工效率高,加工的孔洞孔壁光滑,無再鑄層,可以做到一次成型,提高了成品的良品率,大大節(jié)約了時(shí)間成本。同時(shí),這款皮秒激光器還具有Burst模式,可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要對(duì)脈沖串進(jìn)行編輯,以達(dá)到更好的加工效果。

為使激光器常年穩(wěn)定工作于24*7操作環(huán)境中,納飛光電生產(chǎn)的皮秒激光器從立項(xiàng)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn),充分考慮了產(chǎn)品的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,經(jīng)測(cè)試,功率穩(wěn)定性和脈沖穩(wěn)定性均小于1%RMS。同時(shí),它的整體結(jié)構(gòu)緊湊,集成度高,可完美嵌入諸多工業(yè)系統(tǒng)中,而且維護(hù)簡(jiǎn)單,進(jìn)一步為客戶節(jié)省封裝以及運(yùn)營(yíng)采購(gòu)成本。

(文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除)


上一篇:通快激光助力汽車剎車盤減少有毒粉... 下一篇:CoolDrive RA在坡口激光切割機(jī)上的...

版權(quán)聲明:
《激光世界》網(wǎng)站的一切內(nèi)容及解釋權(quán)皆歸《激光世界》雜志社版權(quán)所有,未經(jīng)書面同意不得轉(zhuǎn)載,違者必究!
《激光世界》雜志社。



激光世界獨(dú)家專訪

 
 
 
友情鏈接

一步步新技術(shù)

潔凈室

激光世界

微波雜志

視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)

化合物半導(dǎo)體

工業(yè)AI

半導(dǎo)體芯科技

首頁(yè) | 服務(wù)條款 | 隱私聲明| 關(guān)于我們 | 聯(lián)絡(luò)我們
Copyright© 2024: 《激光世界》; All Rights Reserved.