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飞秒激光直接在熔融石英上制备微通道的实验研究

DOI：10.1016/j.jmapro.2020.03.057 期刊：Journal of Manufacturing Processes 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 超快激光烧蚀以其高精度和加工过程中热影响小而著称，在玻璃块体微通道制造中备受青睐。本研究采用皮秒脉冲激光在熔融石英块体上制备微通道结构，通过改变加工环境、扫描速度、脉冲能量、填充间距和重复扫描次数等参数进行系统研究。基于材料去除率和通道底面粗糙度确定了最佳工艺参数。此外，利用拉曼光谱分析了热积累效应导致的加工缺陷，并提出了一种扫描策略来补偿微通道截面的不对称性。
作者： Han Wang，Kai Zhao，Hong Shen，Zhenqiang Yao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究采用皮秒脉冲激光在熔融石英块体上制备微通道，重点考察不同加工环境和参数对材料去除率（MRR）及表面粗糙度的影响，并分析由热积累效应导致的加工缺陷。

研究成果

该研究确定了使用皮秒脉冲激光在熔融石英块体上加工微通道的最佳工艺参数，重点强调了扫描速度、脉冲能量和间距对材料去除率和表面粗糙度的影响。同时提出了一种扫描策略以补偿通道截面轮廓的不对称特征，从而提升加工质量。

研究不足

该研究识别出技术限制因素，如热积累效应导致熔融碎屑和通道截面轮廓不对称。潜在的优化方向包括采用补偿不对称性的扫描策略，以及选择能最小化热缺陷的加工参数。

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