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塑料模具激光精密修复技术的研究
中文名称: 塑料模具激光精密修复技术的研究
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论文编号: 3218770收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Investigation of Laser Precise Repairing Technologies of Plastic Moulds
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 光学
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 塑料模具 脉冲Nd:YAG激光熔覆 参数优化 缺陷 力学性能 摩擦磨损试验 精密
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文简介:脉冲激光熔覆是塑料模具修复中最有前景的技术之一。为了推动该技术在工业中的应用,需要解决修复材料的选择、修复工艺的优化和修复性能的评定等问题。本文采用脉冲Nd:YAG激光熔覆技术对塑料模具进行修复,主要从工艺参数优化、熔覆层的缺陷分析和修复性能测试等方面进行了研究。论文主要内容如下: 1、工艺参数的优化。为了简化工艺调整过程,引入了单脉冲能量,提出了重叠率的观念,并进行理论推导,建立了重叠率与激光脉冲频率、扫描速度、实际光斑直径相互关系的方程式。依据上述理论分析,通过预置法在低碳钢基体上熔覆Ni基合金粉末的试验,获得了最佳工艺参数:单脉冲能量、重叠率分别为6.7J、97.4﹪和21J、69.4﹪。研究表明:在单脉冲能量与重叠率一定时,改变激光器的电压、电流、脉冲宽度、脉冲频率与激光的扫描速度、光斑直径等工艺参数不会影响激光熔覆的修复质量。 2、缺陷分析。经过大量试验,检测出脉冲Nd:YAG激光熔覆修复中常见的缺陷有:裂纹、气孔、夹杂物、偏析和边缘塌陷等,并对缺陷产生的原因和预防措施进行了分析和探讨。 3、修复性能的测试。在理论研究的基础上,采用脉冲Nd:YAG激光熔覆Ni基合金粉末修复了低碳钢塑料模具,借助于光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和高温摩擦磨损试验机等设备,分别对熔覆层的显微组织结构、显微硬度和高温摩擦磨损性进行了系统的研究。试验结果表明:脉冲Nd:YAG激光熔覆修复后的塑料模具组织细密、均匀,热影响区窄,熔覆层与基体之间实现了冶金结合,无宏、微观缺陷;平均显微硬度值为230HV,高于原始的低碳钢塑料模具;高温摩擦磨损试验中,脉冲激光熔覆修复后的摩擦系数比原始的低碳钢模具下降40﹪,并且随着磨损时间的增加其摩擦系数呈下降趋势。
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