一种基于双温模型的INVAR合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法技术

本发明专利技术提出一种基于双温模型的INVAR合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，基于COMSOL软件建立工件的二维轴对称模型，并进行网格划分；计算INVAR合金相关材料参数，建立飞秒激光体热源模型，通过COMSOL软件中的固体传热模块构建双温模型；根据INVAR合金相爆炸温度、升华潜热等参数计算仿真过程中材料的法向网格变形速度，写入到COMSOL软件中的变形几何模块中；最后在COMSOL仿真软件中进行INVAR飞秒激光加工过程仿真，实现温度场及形貌预测。本方法无需大量实验，能够适用于INVAR合金飞秒激光加工温度场以及形貌预测，具有实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞秒激光加工，具体涉及一种基于双温模型的invar合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法。

技术介绍

1、硅基有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled)微显示器具有面积小、重量轻、亮度高、响应速度快、色域广以及分辨率高等优点，被广泛应用于虚拟现实、增强现实等领域的头戴式近眼显示设备。蒸镀是硅基oled微显示器生产中的关键环节，而精细金属掩膜板(fine metal mask,fmm)是蒸镀工艺中的重要消耗性部件。fmm的孔呈现阵列分布，尺寸需控制在微米甚至纳米级，并且孔与孔之间的间隔极小。由于invar合金(殷瓦合金)具有极低的热膨胀系数，对温度变化具有极高的机械稳定性，适宜作为fmm的制备材料。随着对硅基oled微显示器的分辨率要求越来越高，fmm必须具有更高的尺寸精度以及更小的开孔尺寸。

2、飞秒激光是脉冲宽度在飞秒(10-15s)量级的超快激光，具有脉冲宽度短、瞬时功率高和热影响区小等特点，能够保证较高的加工精度，被广泛应用于高精度、高分辨率的微加工，包括高精度表面和三维结构微加工。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双温模型的INVAR合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于双温模型的INVAR合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，步骤2中，INVAR合金相关热物性参数的计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于双温模型的INVAR合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，步骤3中，飞秒激光高斯体热源分布模型如式(10)、(11)、(12)和(13)所示：

4.根据权利要求1所述的一种基于双温模型的INVAR合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，步骤4具体如...

【技术特征摘要】

1.一种基于双温模型的invar合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于双温模型的invar合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，步骤2中，invar合金相关热物性参数的计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于双温模型的invar合金飞秒激光加工温度场及形貌预测方法，其特征在于，步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓红，田宇航，王鑫鑫，王振达，丛晨，李享纯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：