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飞秒激光助力抗疫:高品质加工熔喷布喷丝板 ——松山湖材料实验室光子制造团队
发布时间:2020-04-24 浏览:1174 次

随着疫情全球肆虐,作为防护口罩最核心的材料——熔喷布进入了大家的视野。应用于口罩的熔喷布,生产涉及分子学、流体力学、气流学、纺丝学等多门学科,对生产设备有较高要求,而熔喷布生产设备主机的核心部件喷丝板,直接关系到熔喷布的生产效率及品质。

根据生产需求,松山湖材料实验室光子团队借助自身优势,用飞秒激光技术对生产熔喷布设备的喷丝板进行高品质加工,为疫情防控贡献科技力量。使用该加工技术,喷丝板微孔表面精度粗糙度较好、尺寸一致性高、孔型呈正圆(真圆度<0.005mm),由此加工的喷丝板微孔质量高,拉丝成网顺畅;加工后无需进行挤压研磨等后处理工序,可一次加工成型,且无材料选择性。同时,该团队还可根据不同生产需求,为各类型的喷丝孔加工及喷丝板配套提供解决方案,助力产能提升。据悉,该团队已与有相应加工需求的企业达成合作意向,签订了合作协议。


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加工的喷丝板样件示意图


光子制造团队是实验室创新样板工厂首批入驻的科研团队,以超快激光非热熔性“冷加工”的特点,通过业界领先的复合光束扫描模块、三维曲面自适应定位等核心技术,可为各领域众多难加工材料与构件提供超精细低损伤加工的全套解决方案。该团队聚焦高温合金、碳化硅、超高温陶瓷、铌硅、钛铝等新型材料极端制造需求,开展系列技术应用研究,同时借助松山湖材料实验室在科技成果转移转化体制机制上的优势,快速实现技术与产业对接,为各领域极高精度、极高质量、极高效率制造提供关键科研支撑。

延伸阅读:

目前,国内的熔喷布生产设备已实现国产化,但喷丝板、喷丝模头等核心零部件的生产水平仍与国外厂商有较大差距,多依赖国外厂商供货。在“战疫”的非常时期,能够及时为熔喷布生产设备商提供可满足要求的喷丝板就显得非常重要。

一般情况下,喷丝板上的喷丝孔孔径为0.15-0.3 mm,喷丝孔间距为12-16孔/cm。而采用普通电火花及钻头机床加工喷丝孔在加工中普遍存在加工孔表面精度粗糙度差、尺寸一致性低、孔型不圆等问题,无法满足N95这类更高质量的防护口罩喷熔要求,而其主要难度就在于微孔高质量加工(孔径0.1—0.15mm)。

实验室光子制造团队利用飞秒激光加工技术,作用于喷丝板上喷丝孔加工,可实现Φ0.2深2mm,Φ0.15深1.5mm加工,表面粗糙度Ra≤0.4,孔内垂直精度0.002mm,真圆度<0.005mm。

有合作意向,可联系朱先生(联系方式17734638526)

 

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素材来源:光子制造团队

撰稿:综合事务管理部