视频      在线研讨会
半导体激光器 激光切割 激光器
工业应用
皮秒激光器在喷油嘴精细钻孔的应用
材料来源:纳飞晓峰           录入时间:2023/3/31 22:40:41

喷油嘴是汽车发动机的精密配件之一,也是电磁阀的一种,其工作原理是当电磁线圈通电时产生吸力,针阀被吸起,燃油经过阀头部的轴针与喷孔之间的间隙高速喷出形成雾状,与空气形成良好的混合气体,利于燃料充分燃烧。

随着汽车产业的不断升级,尤其是对汽车排放标准的不断提高,提高燃油效率,减少汽车尾气排放成为切实可行的方法之一。为使得燃料在发动机内部燃烧更加充分,燃料需达到更小的雾化颗粒,如今发动机的喷油嘴喷孔向着小孔径、多孔数等方面发展,如孔径趋向直径0.1mm及以下更小孔径。

传统的机械高速钻孔和电火花加工等方式已经难以满足当前加工标准。激光微加工技术是以其精细,快速,平整,省料等特点著称,通过与数控技术相结合以达到很高的加工效率和很好的加工效果,技术已越发成熟,特别适合用于现代自动化加工领域。在过去,受限于技术和成本的因素,纳秒脉冲激光器备受工业应用的青睐,然而利用纳秒脉冲激光加工出的微孔表面存在熔渣和再铸层等问题,往往需要多次处理才能应用。

相较于纳秒脉冲激光加工,采用纳飞光电生产的工业级皮秒激光器加工高精度微孔,能量密度高,聚焦特性好,热影响区小,光束质量高等,能够满足“加工质量要求、加工速度要求和成本限制”三大材料加工要求,具有打孔速度快,效率高,经济效益好等优点。

这款工业级皮秒激光器的脉宽小于15ps,为10ps左右,与电光驰豫时间接近,当发射的激光与材料作用时,能量在非常短的时间内注入作用区域,瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生改变,避免激光线性吸收、能量转移和扩散,整个过程几乎没有热作用存在,也被成为冷加工。

使用皮秒激光钻孔时,优异的光束质量(M2<1.3),其射出激光聚焦后的光斑大小往往为微米级的光点,高达30W的平均功率和300uJ的脉冲能量相结合,非常高的能量密度使得材料直接被气化而不经过熔融态,能够实现高速、高质量的钻孔。

与机械高速钻孔和电火花加工方式相比,该皮秒激光器稳定性非常高,脉冲稳定性和功率稳定性均达到小于1%,这样的高稳定性使得孔一致性好,成本低,无工具损耗;与纳秒激光器相比,加工精度高,形状为圆柱形,孔内无毛刺,无重铸层,孔壁表面光滑,从而能实现最优化的燃料喷雾,此外,还可以和校准系统、螺旋光学加工系统等集成,通过工艺参数设定,还可以精准加工获得一定锥度的孔洞,为优化喷射过程提供更高的自由度。

皮秒激光器在喷油嘴精细加工领域,喷孔的精度、喷孔形状以及加工深度等都能得到很好的满足,其应用前景被十分看好。随着纳飞光电这款工业级皮秒激光器的市场逐渐铺开,可为国内燃油喷射零部件的加工带来更多可靠高效解决方案,有助于推动国内发动机研发再上新台阶,为高端制造业赋能。

(文章转载自网络,如有侵权,请联系删除)


上一篇:国产大飞机背后的超精密激光加工技... 下一篇:激光拼焊技术在汽车车身焊接中的应...

版权声明:
《激光世界》网站的一切内容及解释权皆归《激光世界》杂志社版权所有,未经书面同意不得转载,违者必究!
《激光世界》杂志社。



激光世界独家专访

 
 
 
友情链接

一步步新技术

洁净室

激光世界

微波杂志

视觉系统设计

化合物半导体

工业AI

半导体芯科技

首页 | 服务条款 | 隐私声明| 关于我们 | 联络我们
Copyright© 2024: 《激光世界》; All Rights Reserved.