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医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化
被引量：
2
1
作者
邵勇
孙树峰
+5 位作者
王萍萍
蒙卡·彼得·帕沃尔
陈博文
张丰云
王茜
孙维丽
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期227-237,共11页
表面粗糙度是医疗器械构件最重要的质量特征之一,然而现有的激光抛光、化学抛光等单一表面抛光技术存在一定局限性。针对医用TC4钛合金表面的精密抛光需求,设计并搭建一套激光-化学复合抛光系统,通过激光-化学复合加工材料去除机理分析...
表面粗糙度是医疗器械构件最重要的质量特征之一,然而现有的激光抛光、化学抛光等单一表面抛光技术存在一定局限性。针对医用TC4钛合金表面的精密抛光需求,设计并搭建一套激光-化学复合抛光系统,通过激光-化学复合加工材料去除机理分析和开展TC4钛合金的激光-化学复合抛光试验,深入探究复合抛光过程中不同抛光阶段材料表面形貌的演变过程及粗糙度变化并进行分析,进而明确激光-化学复合抛光机理。研究结果表明,激光-化学复合抛光材料去除是基于激光热-力效应与激光诱导化学腐蚀溶解共同作用的结果,而且两者具有一定协同效应,在适当的工艺窗口内,化学腐蚀溶解可以完全去除激光烧蚀产生的残渣和重熔物。激光辐照会在工件表面“峰-谷”区域产生温度差,进而导致化学溶解速率差异,即“山峰”区域溶解速率快,“山谷”区域溶解速率慢,从而实现表面粗糙度的降低。最后采用合适的工艺参数,优化了抛光效果,实现了医用TC4钛合金的选择性精密抛光,激光辐照区域表面粗糙度Ra由初始的5.230μm下降至0.225μm,Sa由初始的8.630μm下降至0.571μm,分别下降95.7%和93.4%。研究结果可为钛合金或其他自钝化金属的精密抛光提供参考。
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关键词
激光
钛合金
抛光
表面形貌
化学腐蚀
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职称材料
题名
医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化
被引量：
2
1
作者
邵勇
孙树峰
王萍萍
蒙卡·彼得·帕沃尔
陈博文
张丰云
王茜
孙维丽
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
青岛理工大学信息与控制工程学院
斯洛伐克科希策技术大学制造技术学院
青岛黄海学院智能制造学院
出处
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期227-237,共11页
基金
国家自然科学基金(51775289)
高等学校学科创新引智计划(D21017)
+2 种基金
中国-斯洛伐克双边政府间交流项目(国科外[2022]5号-12)
青岛西海岸新区科技项目(2021-70)
青岛西海岸新区科技项目(源头创新专项)(2020-103)。
文摘
表面粗糙度是医疗器械构件最重要的质量特征之一,然而现有的激光抛光、化学抛光等单一表面抛光技术存在一定局限性。针对医用TC4钛合金表面的精密抛光需求,设计并搭建一套激光-化学复合抛光系统,通过激光-化学复合加工材料去除机理分析和开展TC4钛合金的激光-化学复合抛光试验,深入探究复合抛光过程中不同抛光阶段材料表面形貌的演变过程及粗糙度变化并进行分析,进而明确激光-化学复合抛光机理。研究结果表明,激光-化学复合抛光材料去除是基于激光热-力效应与激光诱导化学腐蚀溶解共同作用的结果,而且两者具有一定协同效应,在适当的工艺窗口内,化学腐蚀溶解可以完全去除激光烧蚀产生的残渣和重熔物。激光辐照会在工件表面“峰-谷”区域产生温度差,进而导致化学溶解速率差异,即“山峰”区域溶解速率快,“山谷”区域溶解速率慢,从而实现表面粗糙度的降低。最后采用合适的工艺参数,优化了抛光效果,实现了医用TC4钛合金的选择性精密抛光,激光辐照区域表面粗糙度Ra由初始的5.230μm下降至0.225μm,Sa由初始的8.630μm下降至0.571μm,分别下降95.7%和93.4%。研究结果可为钛合金或其他自钝化金属的精密抛光提供参考。
关键词
激光
钛合金
抛光
表面形貌
化学腐蚀
Keywords
laser
titanium alloys
polishing
morphology
chemical etching
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化
邵勇
孙树峰
王萍萍
蒙卡·彼得·帕沃尔
陈博文
张丰云
王茜
孙维丽
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
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