不可展曲面功能结构激光刻蚀实验研究

功能性结构在航空航天和卫星通信领域应用十分广泛,对大曲率不可展曲面电磁功能结构的加工是一项十分重大的课题。提出将激光控制软件与导轨运动控制软件进行集成开发,结合分区加工的方法,实现球形不可展曲面电磁功能结构的激光刻蚀。通过将直径100 mm的304不锈钢半球面划分为2个区域,在2个区域内分别采用3D投影和旋转加工2种不同加工方式,更好地保证了单元结构的加工质量。3D投影应用于切平面夹角β<45°的区域,可以一次性形成激光加工轨迹,省略了分层加工的多次运动,极大地提高了单元加工效率,保证了加工精度。在β>45°区域内采用样件旋转方式,同步调整激光束与球面待加工单元位置,以保证激光束与球面待加工单元法向相重合,减小激光入射角,有效地提高了加工单元的精度。分别利用去除率和样点均方根差评估加工质量,实验结果表明:去除率约为1.00~1.03,样点均方根差约为10~35μm,整体加工效果显著。

激光加工参数对频率选择表面质量影响的实验研究

针对大幅面频率选择表面(frequency selective surface,FSS)加工效率低、质量不统一的问题,采用自主研制的功能表面激光加工平台,选取不同的工艺参数,进行了铝质FSS的单因素加工实验.通过显微镜观察FSS单元加工质量,并使用去除率和畸变率进行量化表征,探讨峰值功率、填充密度、延时参数与镀铝涂层加工质量之间的关系.实验结果表明,通过对加工参数的优化,可实现铝制FSS的高质量加工,可为其他同类研究和实际应用提供参考.

陶瓷尖劈内腔频率选择表面的制备及表征

目前在陶瓷基材料频率选择表面的制备方法有很多,但在大长径比狭窄陶瓷深腔内壁制备金属涂层微细结构的工艺研究较少。基于导电银浆涂覆工艺和内表面激光加工技术,在石英纤维增强二氧化硅复合材料(SiO_(2)f/SiO_(2))尖劈内腔制备耐高温FSS结构,并对其进行性能表征。结果表明,金属涂层的厚度为12.08μm,常温和800℃的电导率为1.57×10^(7)S/m和1.496×10^(7)S/m,附着力达到0级,微细结构的尺寸精度为0.1932mm。

紫外激光制备超材料表面微槽实验结果及分析

为解决利用紫外激光制备不同金属涂层超材料微槽结构的尺寸精度问题,对银、1060铝、黄铜和硬质合金四种不同金属表面进行标刻获得线槽微结构;然后分析不同激光参数在不同材料表面加工线宽和槽深微结构的影响;最后通过实验找出在特定线槽深度时四种材料线槽宽度的最小值及对应的激光加工参数.实验结果表明在一定范围内脉冲宽度、重复频率的减小和单位长度脉冲数目的增大会使线宽和槽深增大,由此拟合出线宽和槽深与脉冲宽度、重复频率、材料电阻率的变化方程.这可为制备高精度金属超材料表面微槽结构提供实验依据.