项目描述:
基于5G消费电子机构件、工业机器人减速器齿轮和骨螺钉、接骨板等典型非晶合金零部件结构特点与需求,针对材料弹性大、强度高、硬度高、易晶化等特点,提出以下研究内容:
(1)非晶合金水导激光切割技术
研究激光类型、切割功率、波长、能量密度对非晶合金被加工表面形貌、热影响区的影响;分析激光加工过程中非晶合金热响应及材料去除特性,阐明激光切割非晶合金机理;研究射流参数对水导激光的影响,探究射流直径、压力、喷嘴结构对激光能量衰减的影响,控制水束稳定性、水束长度、光斑直径等问题,提高水导激光加工精度;研究5G消费电子机构件、工业机器人减速器齿轮和骨螺钉、接骨板等典型非晶零部件水导激光加工工艺,建立无晶化高效加工策略。
(2)非晶合金微量润滑辅助超声振动切削加工刀具与工艺
研究涂层刀具磨损、破损和断裂新貌及其与刀具涂层组织结构、力学性能和刀具几何结构内在联系,揭示涂层刀具失效和性能退化机制;研究具有良好化学惰性、高韧性和抗裂纹扩展能力的涂层刀具PVD制备技术研究刀具磨损、破损和断裂特征;研究非晶合金超声振动切屑变形、加工表面成形、晶化机理;研究非晶超声振动切削动力学,分析系统刚性、加工颤振和切削力波动;研究刀具运动构成,分析动态切削厚度、角度和切削速度变化对切削颤振和切削力变化影响;研究5G消费电子机构件、工业机器人减速器齿轮和骨螺钉、接骨板等典型非晶合金零部件的加工刀具和加工策略,合理优化涂层刀具、加工参数、超声振动和冷却润滑匹配组合,抑制加工表面晶化和加工颤振,提升加工质量和加工效率。
(3)典型非晶合金高性能零部件激光表面改性
面向非晶合金在5G消费电子、工业机器人和医疗植入体等领域的应用,采用飞秒激光表面改性技术,对非晶合金表面进行亲疏水性能、减摩耐磨性、生物医学性能进行调控。研究超快激光作用下非晶合金热响应特性及成核现象,寻找超快激光非晶合金最适加工参数范围;研究超快激光波长、偏振态、能量密度、扫描轨迹对非晶表面微结构尺寸、形貌和元素价态的影响;研究表面后处理配方、成分、处理环境条件对激光微结构表面功能的影响;研究非晶表面微结构尺寸、氧化程度及表面硅烷化工艺对亲疏水性的影响;研究非晶表面特异性微纳结构多光束、大面积、高通量制备,解决现有医疗器械表面主动抑菌功能缺失、5G电子结构件表面耐磨性和防潮防水性不足、减速器齿轮等对偶面减摩耐磨性不足的问题。