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技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLESS neox光學(xué)輪廓儀對于了解激光毛化工藝如何增強缸套部分的功能性能至關(guān)重要。
激光加工工藝通過(guò)進(jìn)行毛化,產(chǎn)生表面摩擦、觸覺(jué)行為、潤濕特性等強化功能性能來(lái)開(kāi)發(fā)設計表面。在皮秒和飛秒區域中使用超短脈沖持續時(shí)間的激光加工讓表面毛化具有高度精致的微幾何形狀、邊緣和效果。5軸激光加工使三維部件的無(wú)縫毛化能夠具有復雜的輪廓。
SensofarS neox 3D光學(xué)輪廓儀已成為MTC表面織構開(kāi)發(fā)的一個(gè)組成部分。在與一家汽車(chē)公司進(jìn)行的合作實(shí)驗研究中(該研究為歐洲資助的Prometheus項目的一部分),在MTC開(kāi)發(fā)了表面織構,并使用飛秒激光系統將其應用到汽車(chē)內燃機缸套部分的曲面上。圖1為激光毛化缸套部分和使用3D輪廓儀描繪的織構示例。
圖1:汽車(chē)缸套部分,顯示激光毛化和對毛化表面捕捉的3D輪廓
Sensofar的集成共聚焦顯微鏡和Z軸調節功能,可實(shí)現對整個(gè)2D形貌圖層進(jìn)行捕捉(圖2)。
圖 2:汽車(chē)缸套部分激光加工織構的形貌捕捉和顯微照片
然后使用SensoMAP軟件,可以使用圖3所示的捕獲序列來(lái)分析織構。首先,從形貌圖層中提取織構特征的輪廓曲線(xiàn)(圖3a );可用于確定織構形狀的臨界尺寸,例如凹槽寬度和深度。臺階高度分析工具(圖3b)和距離測量函數(圖3c)都可用于識別此關(guān)鍵數據,從而能夠分析未毛化表面和織構形狀之間的轉變,這對于指示激光毛化表面的摩擦性能至關(guān)重要。雖然距離測量給出了曲面上2個(gè)點(diǎn)的尺寸,根據用戶(hù)的手動(dòng)設置,臺階高度可提供平均高度差,從而對激光毛化工藝的深度變化進(jìn)行更加準確的評估。
圖3.用于激光表面毛化輪廓和分析的SensoMAP工藝步驟:(a)提取的輪廓曲線(xiàn),(b)臺階高度分析,以及(c)距離測量。
在與一家汽車(chē)公司的此項研究中,S neox光學(xué)輪廓儀對于了解激光毛化工藝如何增強缸套部分的功能性能至關(guān)重要。具體為,共聚焦已被證明是S neox三款產(chǎn)品中表現最佳的技術(shù)。憑借分析軟件的功能,我們還評估了激光毛化表面的摩擦性能。
使用Sensofar和支持軟件,我們可以快速評估織構設計,并開(kāi)發(fā)我們的激光毛化工藝,為客戶(hù)提供結果。
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