倾斜表面的纳秒激光抛光研究

考察倾斜表面纳秒激光抛光后的表面形貌演化规律及表面倾斜程度对抛光效果的影响规律,可以为增材制造中的自由曲面激光抛光提供参考。采用纳秒激光对不垂直于光轴的粗糙平面进行激光抛光,并采用激光共聚焦显微镜对激光抛光后的表面形貌进行测试分析。结果表明:表面倾斜30°时,抛光后的表面在距离起始点4 mm附近存在表面轮廓波动异常增大的现象,表面粗糙度值增大到15.80μm;倾斜角度增大到45°时,表面轮廓波动异常增大的位置变化到2 mm附近;倾斜角度为60°时,未发生表面轮廓波动异常增大现象。表面轮廓波动异常增大现象反映了激光抛光从过熔型抛光到浅熔型抛光的过渡过程;自由曲面的激光抛光工艺需要根据抛光区域的倾斜程度和表面粗糙度选定合适激光功率密度和离焦量,从而实现良好的激光抛光质量。