Laser Machining at High ∼PW/cm2 Intensity and High Throughput
Rattachement africain : au, lt, jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Laser machining by ultra-short (sub-ps) pulses at high intensity offers high precision, high throughput in terms of area or volume per unit time, and flexibility to adapt processing protocols to different materials on the same workpiece. Here, we consider the challenge of optimization for high throughput: how to use the maximum available laser power and larger focal spots for larger ablation volumes by implementing a fast scan. This implies the use of high-intensity pulses approaching ∼PW/cm2 at the threshold where tunneling ionization starts to contribute to overall ionization. A custom laser micromachining setup was developed and built to enable high speed, large-area processing, and easy system reconfiguration for different tasks. The main components include the laser, stages, scanners, control system, and software. Machining of metals such as Cu, Al, or stainless steel and fused silica surfaces at high fluence and high exposure doses at high scan speeds up to 3 m/s were tested for the fluence scaling of ablation volume, which was found to be linear. The largest material removal rate was 10 mm3/min for Cu and 20 mm3/min for Al at the maximum power 80 W (25 J/cm2 per pulse). Modified surfaces are color-classified for their appearance, which is dependent on surface roughness and chemical modification. Such color-coding can be used as a feedback parameter for industrial process control.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Laser Machining at High ∼PW/cm2 Intensity and High Throughput
- Date Crossref
- 26/06/2024
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Swinburne University of Technology ARC Training Centre in Surface Engineering for Advanced Materials (SEAM) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Vilnius University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shizuoka University Research Institute of Green Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hamamatsu University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Tokyo Institute of Technology International Research Frontiers Initiative (IRFI) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Quoba Systems Pty. Ltd. pays non établi dans la noticeEntreprise
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Physics Faculty Laser Research Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
ARC Training Centre in Surface Engineering for Advanced Materials (SEAM) — Swinburne University of Technology, Vilnius University et Research Institute of Green Science and Technology — Shizuoka University, avec 4 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.