模具钢微流道沟槽的激光铣削试验研究

采用Nd∶YAG激光器对预硬高硬度镜面塑胶模具钢HPM75进行了微流道沟槽的铣削试验。通过铣削熔屑的排除量和排屑过程分析,研究了激光工艺参数及激光扫描方向对铣削沟槽质量的影响。结果表明,激光能量,辅助气压,激光扫描方向与排屑方向间的夹角α是影响铣削质量及铣削效率的重要因素。进一步分析了激光铣削圆弧形沟槽时,所遇到的加工方式与路径规划问题,通过路径规划,增大熔屑的排除量,提高铣削加工效率及质量。采用优化参数铣削出宽0.29mm、深0.28mm的微流道沟槽,侧壁表面平整,达到抛光前的要求。ZYGO表面轮廓仪对该沟槽的检测结果表明:不同位置处沟槽的宽度和深度保持很好的一致性。

真空环境下微流道沟槽的激光铣削试验

采用Nd:YAG激光器,在真空环境下,进行高硬镜面塑胶模具钢(HPM75)的微流道沟槽激光铣削试验研究。研究真空环境下铣削机理及真空度对铣削尺寸和表面质量的影响。研制真空调节系统,调节激光铣削区域状态,进行大气环境和真空环境下的对比试验。结果表明,当真空压力在-0.07～-0.5 MPa范围时,排屑量增加1.6%～3.3%。在铣削优化参数下,与大气环境下激光铣削相比,铣削宽度增加,排屑量增加;可以铣出的沟槽宽度和深度分别为0.225和0.058 mm;真空环境减小了背景气压阻力,提高了熔屑排除力,可以铣削出满足微流道沟槽尺寸和精度要求的沟槽,是一种有效的激光铣削加工辅助工艺。