激光加工凝膠注模成型氧化鋁陶瓷坯體的試驗研究.pdf

1、氧化鋁陶瓷具有許多優(yōu)異的性能，如強度高、硬度高、抗氧化性好、耐腐蝕等優(yōu)點，在國防、航空、航天等領(lǐng)域具有無法替代的重要性。在過去的十多年中，國內(nèi)外在結(jié)構(gòu)陶瓷的制備技術(shù)上取得了長足的進(jìn)展，但是也很難滿足其多品種、小批量的市場需求特點，嚴(yán)重制約著市場的培育、形成和發(fā)展。激光加工陶瓷坯體技術(shù)是一種非接觸、去除材料的加工方式，避免了直接機械加工對坯體造成的損傷和陶瓷對加工刀具的磨損；該技術(shù)是一種真正的近凈尺寸的加工技術(shù)，最大程度地減少了燒結(jié)后陶瓷

2、部件的機加工量，從而可以顯著降低制造成本。 本文在綜述現(xiàn)有成型方法的基礎(chǔ)上，比較其在工藝上對材料性能的影響，選擇一種新型成型工藝-凝膠注模成型作為本課題研究的對象，其原理為在高固相含量的陶瓷漿料中加入可聚合有機單體及交聯(lián)劑，在引發(fā)劑和催化劑的作用下，引發(fā)單體聚合使陶瓷漿料原位成型。采用試驗研究的方法，對激光加工熱輔助切削氧化鋁陶瓷坯體進(jìn)行了分析和研究。搭建了一個試驗平臺，測量了加工過程中切削力的變化情況；再次，通過對比不同加工參

3、數(shù)和不同陶瓷坯體配方下得到的工件表面質(zhì)量，得到了加工參數(shù)的變化對工件表面質(zhì)量的影響；最后，結(jié)合工件表面質(zhì)量的變化情況，深入分析了激光加熱輔助切削中加工工藝參數(shù)對加工質(zhì)量的影響機理。 激光加工作為一種新的材料加工方法，有其自身的特點。本文在大量試驗數(shù)據(jù)和充分的理論分析基礎(chǔ)上，對激光加工氧化鋁陶瓷坯體過程中激光功率、掃描速度、掃描間隔、重復(fù)頻率、吹掃氣體壓強等加工工藝參數(shù)對加工質(zhì)量的影響進(jìn)行了深入研究，并分析了其機理。然后進(jìn)一步對加