激光辅助水射流加工单晶碳化硅的实验研究及预测模型

激光辅助水射流加工技术是一种新型的近无热损伤微细加工技术。本研究采用该技术对单晶碳化硅(4H-SiC)进行切割实验,研究激光单脉冲能量、光斑重叠率、水射流压强和水射流偏置距离对微槽顶部宽度、微槽深度、热影响区宽度和材料去除率的影响规律。实验结果表明:激光辅助水射流加工技术可以实现4H-SiC的低损伤微细加工;在最优偏置距离为0.14 mm的条件下,当水射流压强为30 MPa、单脉冲能量为1.0mJ、光斑重叠率为99.7%时,可以获得顶部宽度和深度均为最大的微槽。利用量纲分析法建立了微槽顶部宽度、微槽深度、热影响区宽度和材料去除率的数学模型,模型的预测值和验证实验的测量值的平均偏差和标准差均<8%,表明预测模型具有较高的准确性。

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本文档关键词:辅助,激光,模型,预测,实验