SiCp/Al复合材料厚板皮秒激光制孔重铸层影响研究

为了探究激光加工高体积分数碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料厚板的成孔特征,采用激光旋切法对厚度为4mm的SiCp/Al复合材料进行直径为1mm的制孔实验,分析紫外皮秒激光制孔中重铸层及其表面裂纹的形成机理,获得了关键激光加工参数(激光功率百分比和扫描速率)对孔重铸层的影响规律。结果表明,SiCp/Al复合材料厚板皮秒激光加工中存在百微米级别的重铸层,重铸层厚度不随激光功率的增加而单调变化,在100%的激光功率下厚度最小,其值为99.5μm;而随激光扫描速率的增加而增加,在100mm/s的扫描速率下厚度最小,其值为71.2μm;厚板紫外皮秒激光加工SiCp/Al复合材料的重铸层呈现“月牙型”的弧状形貌特征,同时重铸层表面显著存在横向和纵向等多种裂纹。该研究为实现SiCp/Al复合材料皮秒激光低损伤微小孔加工提供了一定的理论指导。

基于胡麻油工作液电火花成形加工可行性研究

传统的电火花工作液煤油或碳氢矿物油等,存在加工效率低、表面质量差且环境污染和资源消耗等问题。而绿色可持续制造也是当今发展的主要趋势。因此文章提出利用植物油胡麻油为工作液在电火花成形加工中的实验研究,旨在实现绿色可持续电火花加工。研究响应参数电流、脉冲宽度和间隙电压对材料去除率,表面粗糙度值,表面质量的影响规律。实验结果表明,胡麻油在电火花加工过程中表现出显著的性能优势。胡麻油为工作液时,材料去除率显著提高,可获得更好的加工表面,表面裂纹明显减少,重铸层厚度更薄。说明胡麻油具有代替传统工作液的潜质,有望进一步促进绿色电火花加工技术的发展和应用。

COMSOL模拟电铸过程铜沉积制备微型探针针管

仿真模拟预测电铸过程中铸造层的厚度变化是指导生产降低成本、提升电铸质量的重要方式。微型探针针管由于尺寸小、表面及理化性能要求高,一直是材料制备过程的难点。通过电化学测试确定模型输入参数,利用COMSOL软件电镀模块对电铸沉积过程进行了仿真,模拟电铸阴极表面电流密度(I)分布,探究了不同电流密度下铸层达到相同厚度时的沉积时间,并计算了模拟沉积速率。利用扫描电镜(SEM)和白光干涉仪研究了实际制备过程中样品的表面形貌和粗糙度,并与模拟过程进行了对比,结果表明:在焦磷酸盐电铸铜的体系下,当反应温度为35℃,体系pH为8.6±0.1时,I取3.5 A·dm^(-2),预测厚度达到90μm时,电铸过程中铸层厚度误差和反应时间误差最小,分别为0.55%和5.00%,此时样品铸层表面最为致密,放大后表面晶粒细小、结合紧密,且粗糙度最小、表面质量最高。模拟结果与实验结果具有良好的一致性,表明利用COMSOL模拟电铸过程铜沉积制备微型探针是可行的。

Effect of pattern coating thickness on characteristics of lost foam Al-Si-Cu alloy casting

An experimental study on lost foam casting of an Al-Si-Cu alloy was conducted. The main objective was to study the effect of pattern coating thickness on casting imperfection and porosity percentage as well as eutectic silicon spacing of the alloy. The results showed that increasing slurry viscosity and flask dipping time influenced the casting integrity and microstructural characteristics. It was found that thinner pattern coating produced improved mould filling, refined microstructure and higher quality castings containing less porosity.