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一种控制液体约束层厚度的激光冲击方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8557198 阅读:238 留言:0更新日期:2013-04-10 18:39
本发明专利技术公开了一种控制液体约束层厚度的激光冲击方法及装置,涉及激光成形技术领域,特指一种在脉冲激光冲击成形时,控制液体约束层厚度的方法和装置。通过液层厚度传感器向计算机控制系统反馈冲击点液层厚度信号来控制旋转台的转速,使液体约束层在旋转离心力作用下中心液面下凹形成所需的约束层厚度。本发明专利技术具有液体约束层能够稳定贴合凹陷板料表面,约束层厚度可以精确控制,便于脉冲激光连续冲击成形,装置简单不受温度限制等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光成形
,,特指一种在脉冲激光冲击成形时,控制液体约束层厚度的方法和装置。
技术介绍
激光冲击成形是一种利用激光和物质相互作用产生冲击波的力效应使板料发生塑性变形的成形方法,是一种集板料成形和强化于一体的先进成形技术,特别适合于有抗疲劳及抗应力腐蚀要求的板料成形。激光冲击成形时压力高,冲击波压力可以达到GPa量级;速度快,在几十纳秒内完成塑性变形;应变率高,达到IO7 IO9量级;成形无需模具,无需外力,只要调节激光脉冲参数和冲击轨迹就能控制成形量和成形形状,节省传统冲压成形中模具制造和调试时间,缩短产品制作周期。约束层是指被覆盖在冲击板料表面对激光波长透明的一层物质,其最直接作用就是对等离子体的膨胀进行限制约束,不仅能大幅提高激光冲击波的峰值压力,而且能延长冲击波压力的作用时间,从而提高激光冲击波作用于靶材的冲击动量。约束层极大地提升激光冲击成形效果,被视为激光冲击技术中最为关键的技术之一。查阅文献发现,专利中涉及的激光冲击约束层一般为水、玻璃、柔性贴膜等。玻璃刚性大,约束效果好,但是冲击容易破碎,柔性差,不能对曲面进行有效约束;美国专利US5744781 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制液体约束层厚度的激光冲击方法,其特征在于,通过液层厚度传感器(3)向计算机控制系统(1)反馈冲击点液层厚度信号来控制旋转台(11)的转速,使液体约束层(6)在旋转离心力作用下中心液面下凹形成所需的约束层厚度,具体步骤为:A)凹模(10)固定在旋转台(11)上,圆环形的压边圈(7)将板料(9)固定在凹模(10)上,使凹模(10)、板料(9)、压边圈(7)的中心轴线和旋转台(11)的旋转中心轴线重合;在计算机控制系统(1)设定约束层厚度以及激光冲击参数;B)喷嘴向板料(9)表面提供约束层液体,计算机控制系统(1)控制数控工作台(12)调节激光冲击点位置位于板料(9)中心;C)计算机控制系统...

【技术特征摘要】
1.一种控制液体约束层厚度的激光冲击方法,其特征在于,通过液层厚度传感器(3)向计算机控制系统(I)反馈冲击点液层厚度信号来控制旋转台(11)的转速,使液体约束层(6)在旋转离心力作用下中心液面下凹形成所需的约束层厚度,具体步骤为A)凹模(10)固定在旋转台(11)上,圆环形的压边圈(7)将板料(9)固定在凹模(10)上,使凹模(10)、板料(9)、压边圈(7)的中心轴线和旋转台(11)的旋转中心轴线重合;在计算机控制系统(I)设定约束层厚度以及激光冲击参数;B)喷嘴向板料(9)表面提供约束层液体,计算机控制系统⑴控制数控工作台(12)调节激光冲击点位置位于板料(9)中心;C)计算机控制系统(1)控制旋转台(11)旋转;D)液层厚度传感器(3)实时检测冲击点上方约束层的厚度,并将测量信号反馈给计算机控制系统(1),通过计算机控制系统(1)控制旋转台(11)的转速,最终形成设定的约束层厚度;E)计算机控制系统(1)控制激光器(2)发出脉冲激光,经反射镜(4)反射后激光束(5)射向板料(9)表面进行脉冲激光冲击成...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜银方金华岳陆游姜文帆汪建敏
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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