研究目的
通过研究和优化激光切割参数，提高脉冲CO2激光束切割聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）板材时的切缝质量。
研究成果
该研究成功优化了PMMA板材的激光切割参数，在将切缝锥度从1.92°降至0.02°的同时保持最小切缝宽度处于合理值，显著提升了切缝质量。所建立的回归模型与优化方法为改进激光切割工艺提供了有价值的框架。
研究不足
该研究聚焦于切割速度、辅助气体压力、激光束功率和板材厚度对切缝质量的影响。其他可能影响激光切割过程的潜在因素可能未被考虑在内。
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提高聚甲基丙烯酸甲酯板材激光切割质量：实验研究与优化
DOI：10.1016/j.jmrt.2019.11.059
期刊：Journal of Materials Research and Technology
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
本研究旨在提升脉冲CO?激光切割聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）板材时的切缝质量，通过实验探究并优化了切割速度、辅助气体压力、激光功率及板材厚度等工艺参数。以切缝上缘宽度、下缘宽度和切缝锥度作为过程响应指标，采用偏振光显微镜进行测量。实验基于混合设计的田口L18正交阵列进行规划，运用方差分析（ANOVA）技术统计评估各切割参数对切缝特性的影响。研究建立了切缝特性与工艺参数的二次回归模型，并以该模型为目标函数，通过遗传算法（GA）优选出最小化切缝锥度的最佳切割参数组合。实验结果表明：增大任一切割参数均会导致切缝上下缘宽度增加，而提高切割速度或激光功率会加剧切缝锥度。该方法显著改善了切缝质量，经验证实验确认其有效性——在保持最小切缝宽度合理值（小于0.5毫米）的前提下，成功将切缝锥度从1.92°降至0.02°。
作者：
Ammar H. Elsheikh，Wu Deng，Ezzat A. Showaib
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