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微孔加工利用液體厚膜或金屬鋁箔覆蓋工件,能使孔的 錐度減小并防止液相飛濺。例如,石油可使孔的進(jìn)出口處的熔化物積聚減少,硅樹(shù)脂油可使孔的錐度降低。
為了及時(shí)防止熔化物積聚在孔里,可把汽化 溫度低于被加工材料熔化溫度的物質(zhì)放到被加工工件的后面。目前使用的有石蠟、甘油、雪熔油等。
對(duì)于高反射率及透射率的工件加工前可作適當(dāng)處理,例如,打毛或黑化,以增大對(duì)激光的吸收率。采用一些附加的工藝措施。
微小孔的加工一直是機(jī)械制造中的一個(gè)難點(diǎn),圍繞這個(gè)問(wèn)題研究人員進(jìn)行了大量研究。目前可用于加工微小孔的方法有:機(jī)械加工、激光加工、電火花加工、超聲加工、電子束加工及復(fù)合加工等[1]。有關(guān)各種方法可加工的微小孔直徑范圍已有較多的報(bào)道,而對(duì)于加工所得微小孔側(cè)壁粗糙度的研究卻比較少。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和尖i端產(chǎn)品的日益精密化、集成化和微型化,微小孔越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)、電子、光纖通訊和流體控制等領(lǐng)域,這些應(yīng)用對(duì)微小孔的加工也提出了更高的要求。例如,熔融沉積快速原型機(jī)所用噴頭是一個(gè)高i精度微小孔,不僅要求孔徑大小準(zhǔn)確,而且要求孔壁光滑,有利于熔體擠出以及擠出時(shí)微小孔流體阻力的準(zhǔn)確控制。本文通過(guò)對(duì)可用于快速原型機(jī)噴頭的微小孔側(cè)壁粗糙度進(jìn)行測(cè)量,進(jìn)一步研究該微小孔粗糙度對(duì)熔融沉積快速原型機(jī)所用噴頭工作質(zhì)量的影響。本研究結(jié)果還可對(duì)紡絲、噴墨打印機(jī)等其他行業(yè)中類似微小孔表面粗糙度的研究提供參考。
技術(shù)是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的一種先進(jìn)制造技術(shù)[2]。采用快速原型技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)價(jià)和修改,以及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)需求,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。熔融沉積造型作為一種快速原型制造工藝,是指采用熱熔噴頭將處于半流動(dòng)狀態(tài)的材料按CAD分層數(shù)據(jù)控制的路徑逐層擠出,堆積、凝固后形成整個(gè)原型或零件[3]。常見(jiàn)的用于FDm的噴頭口型直徑約為0.2mm,屬微小孔范圍。目前如此微小的孔可以使用電火花、高速鉆削以及激光等方法加工。激光加工工藝近年來(lái)發(fā)展較快,現(xiàn)在已經(jīng)可以用激光在紅、藍(lán)寶石上加工直徑為0.3mm、深徑比為50:1的微小孔[4];也可以利用聚焦極細(xì)的激光束方便地鉆出直徑為0.1~0.3mm的微小孔[5]。考慮到微小孔激光加工工藝的的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用日益增加的趨勢(shì),本文著重研究采用激光加工的微小孔內(nèi)表面粗糙度的測(cè)量。