项目简介：

本项目分析激光抛光过程中的次生粗糙度的产生原因,对激光抛光熔池多物理场耦合过程开展系统理论分析,了解“熔峰填谷”过程中熔池温度场、张力场和流动场等多物理场相互耦合作用的规律,从而为攻破上述技术瓶颈提供学术理论基础。以连续线扫描激光抛光模具钢平面为例,通过熔峰填谷MP方法,利用五轴数控连续激光抛光设备(SDC-300)对金属工件表面进行抛光,基于多物理场数值模拟软件MultiphysicsComsol的激光对金属表面抛光的多物理场有限元模型,以传热学和流体力学为基础进行激光抛光过程的数值仿真,分析测试工件的热物性参数,建立激光抛光的热源模型分析热源和磁场等加载的方法以及模型的边界条件,进行熔池温度场、张力场和流场的多物理场耦合建立熔池CFD能量方程和动量方程,通过模拟分析单独萃取过流现象的仿真效果图,分析次生粗糙度的产生机理,从而对激光抛光工艺参数优化提供理论依据搭建五轴数控连续激光抛光实验平台,激 光抛光次生粗糙度抑制的工艺优化研究,针对Comsol仿真模拟的磁场强度对于激光抛光熔池过流引起的次生糙度抑制的影响规律进行实验验证。通过对比数值仿真结果与工艺研究结果,进一步修正和完善Coms电磁辅助激光仿真模型,为激光抛光提供工艺优化路径,实现抛光后粗糙度Ra<0.15um的目标。

技术/产品创新性：

本项目以下两种特色和创新之处,将突破困扰世界激光抛光领域多年的技术瓶颈。 1、率先提出并验证了抛光熔池中的过流现象,并提出通过稳态磁场产生的洛伦鼓力,抑制这种现象的产生的原理和方法,从而找到了导致激光抛光技术瓶颈的根本原因。 2、基于稳志磁场辅助的平顶光束的抛光是本项目的又一大特色,避免了材料的蒸发和气电磁铺助激光抛光胶体化,实现了真正意义的绿色制造。与此同时,通过仿真技术和工艺优化技术,可大幅度提高光斑能量密度和扫描速度,进而大幅度提高了抛光效率。 3、率先提出并验证了抛光熔池中的过流现象,并提出通过稳态磁场产生的洛伦兹力,抑制这种现象的产生的原理和方法,从而找到了导致激光抛光技术瓶颈的根本原因。 4、基于稳态磁场辅助的平顶光束的抛光是本项目的又一大特色,避免了材料的蒸发和气化,实现了真正意义的绿色制造,与此同时,通过仿真技术和工艺优化技术,可大幅度提高光斑能量密度和扫描速度,进而大幅度提高了抛光效率。

知识产权情况：

行业情况：

市场情况：

项目团队情况：