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华中科大取得硬脆玻璃激光切割新成果

来源:荣格-《国际工业激光商情》 发布时间:2021-06-04 700
工业金属加工工业激光激光设备零部件光学材料与元件其他
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项目组对工件毛刺缺陷的形成机制和表面粗糙度值,随激光偏移距离的指数增长模型进行了研究,并形成了低崩边约束的工艺参数优化方法,使工件表面粗糙度由7μm降低为5μm。

近日,由华中科大机械学院2018级本科生组成的项目组“光伏压延玻璃纳秒激光高效切割工艺研究”,在制造装备数字化国家工程研究中心黄禹教授、荣佑民副教授指导下,在国际学术期刊Optik上发表了最新研究成果《太阳能浮法玻璃532nm纳秒激光切割路径误差分析》(Error analysis in 532nm nanosecond laser cutting of solar glass)。


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一年多以来,项目组对硬脆玻璃激光切割工艺及机理开展研究。硬脆玻璃在航空航天、光伏、汽车、高端建筑等领域应用广泛,有关硬脆玻璃激光切割工艺与质量保证技术的研究,是近年行业的研究热点。


项目组对工件毛刺缺陷的形成机制和表面粗糙度值,随激光偏移距离的指数增长模型进行了研究,并形成了低崩边约束的工艺参数优化方法,使工件表面粗糙度由7μm降低为5μm。同时,项目组对表面条纹的形成机制进行了研究,建立了螺旋线的宽度和重叠率对切割条纹宽度与高度的解析模型,实现了条纹形态的准确预测(螺旋线宽度0.55mm、重叠率65%情况下,条纹间距和Rz预测值为177.98μm、17.87μm,试验值分别为178.16μm和14.36μm)。该成果为形成稳定硬脆玻璃激光切割工艺具有重要价值。


项目组在得到国家自然科学基金、湖北省科技创新重大专项支持之外,还得到了“华中科技大学本科生研究机会计划(UROP)”基金支持。UROP计划基金是该校机械学院、“武重—华中大”国家级工程实践教育中心、湖北高校省级示范实习实训基地于2015年联合设立的、专门面向学校全体本科生的科研创新基金,已经资助了近40个项目,先后有200多名本科生和50多名机械学院教师参与了项目设计与指导工作,在取得相应学术成果的同时,极大地提高了在校学生从事科研工作的能力。

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