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文档简介

ICS25.080.99

CCSJ50

CAMS

团体标准

T/CAMSXXXX—XXXX

激光加工机床微结构检测方法

第2部分:微槽

点击此处添加标准名称的英文译名

(征求意见稿)

在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国机械工业标准化技术协会  发布

T/CAMSXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

《激光加工机床微结构检测方法》分为四部分:

——第1部分:微孔;

——第2部分:微槽;

——第3部分:微切割;

——第4部分:微抛光。

本文件为激光加工机床微结构检测方法的第2部分。

本文件由中国机械工业标准化技术协会提出。

本文件由中国机械工业标准化技术协会机床专业委员会归口。

本文件起草单位:西安交通大学等

本文件主要起草人:梅雪松等

本文件为首次发布。

II

T/CAMSXXXX—XXXX

激光加工机床微结构检测方法

第2部分:微槽

1范围

本文件规定了激光加工机床微结构中微槽的基本检测与评价方法等,包括微槽的尺寸和形貌特征的

测量仪器及量具、样品制备、检测方法、测试和分析、检测报告等。

本文件也可以用于其他设备加工的微槽的检测。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

微槽Microgroove

矩形截面的有一定深度的微结构,其中,微结构顶部轮廓的矩形最短边的长度≤500µm。

微槽的顶部/入口宽度Microgroovetop/inletwidth

脉冲激光最先到达的样片表面微槽的宽度,包括微盲槽顶部/入口宽度和微通槽入口宽度,记为微

槽的顶部/入口宽度。

微槽的底部/出口宽度Microgroovebottom/outletwidth

脉冲激光沿着微槽深度方向最终去除材料截面的宽度,包括微盲槽底部宽度和微通槽出口宽度。

微槽的顶部/入口宽度精度Accuracyofmicrogroovetop/inletwidth

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽的顶部/入口轮廓宽度的尺寸精度。

微槽的底部/出口宽度精度Accuracyofmicrogroovebottom/outletwidth

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽底部宽度的尺寸精度。

注:仅对微盲槽。

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽的出口宽度的尺寸精度。

注:仅对微通槽。

微槽的直线度Microgroovestraightness

特指微槽顶部/入口轮廓的直线度。

注:仅对微盲槽。

特指微槽顶部/入口轮廓的直线度和微槽底部/出口轮廓的直线度。

注:仅对微通槽。

微槽的深度Microgroovedepth

微槽横截面内,微槽表面到微槽底部的垂直距离。

1

T/CAMSXXXX—XXXX

注:微槽深度用微米(μm)表示。

微槽的深度精度Accuracyofmicrogroovedepth

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽的深度的尺寸精度。

微槽的深宽比Microgroovedepth-widthratio

微槽的深度与微槽的入口直径的比值。

微槽的侧壁倾角(锥度)Microgroovesidewallangle(taperangle)

微槽横截面内,微槽的侧壁在深孔方向与槽深方向垂线间的夹角。

注:侧壁角用度(°)表示。

微槽槽口表面喷溅物Microgroovefacespatter

微槽的入/出口所在面上的由于激光加工导致的重熔和氧化物,包括微槽入口喷溅物和微槽出口喷

溅物(仅针对微通槽)。

微槽槽口表面喷溅物尺寸Sizeofmicroholefacespatter

包括微槽入口喷溅物和微槽出口喷溅物(仅针对微通槽)的高度和宽度。

3.12.1

微槽入口表面喷溅物宽度和高度Microgrooveinletfacespatterwidth

微槽的入口所在面上的距离微槽入口轮廓最远的重熔物外边截面距离微槽入口轮廓的最长距离为

微槽入口喷溅物宽度。

3.12.2

微槽入口表面喷溅物高度Microgrooveinletfacespatterheight

微槽的入口所在面上重熔物中最高的高度为微槽入口喷溅物高度。

3.12.3

微槽出口表面喷溅物宽度Microgrooveoutletfacespatterwidth

微槽的出口所在面上的距离微槽出口轮廓最远的重熔物外边截面距离微槽出口轮廓的最长距离为

微槽出口喷溅物宽度。

3.12.4

微槽出口表面喷溅物高度Microgrooveoutletfacespatterheight

微槽的出口所在面上重熔物中最高的高度为微槽出口喷溅物高度。

注:仅针对微通槽。

微槽槽口表面微裂纹Microgroovefacecrack

微槽的入/出口所在面上的裂纹,普遍有裂纹的起始位置在的微槽的入/出口轮廓上,包括微槽入口

裂纹和微槽出口裂纹。

注:仅针对微通槽。

微槽槽口表面热影响区Microgroovefaceheataffectedzone

主要在激光热效应作用下,微槽入/出口表面外围固态的材料发生明显的组织和性能变化的区域,

包括微槽入口表面热影响区和微槽出口表面热影响区。

注:仅针对微通槽。

微槽侧壁粗糙度Microgroovesidewallsurfaceroughness

微槽侧壁表面形貌的粗糙度。

微槽侧壁重铸层Microgroovesidewallsurfacerecastlayer

2

T/CAMSXXXX—XXXX

微槽侧壁表面上,在激光热作用下,熔化的材料冷却重新固化在微槽侧壁的一层物质。

微槽侧壁重铸层厚度Thicknessofmicrogroovesidewallsurfacerecastlayer

微槽横截面内,包络重铸层两平行线间的距离。

注:重铸层厚度用微米(μm)表示。

微槽侧壁氧化层Microgroovesidewallsurfaceoxidelayer

微槽侧壁表面上,在激光作用下,材料与加工环境中的氧气发生化学反应在微槽侧壁形成的一层氧

化物质。

微槽侧壁氧化层厚度Thicknessofmicrogroovesidewallsurfaceoxidelayer

微槽横截面内,包络氧化层两平行线间距离。

注:氧化层厚度用微米(μm)表示。

微槽侧壁微裂纹Microgroovesidewallsurfacecrack

微槽侧壁表面,在激光作用下,出现的长条形微细凹槽。

微槽侧壁热影响区Microgroovesidewallheataffectedzone

在激光作用下,在微槽侧壁外围固态的材料发生明显的组织和性能变化的区域。

4符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件,见表1。

表1符号和缩略语

缩写和符号说明单位

D微槽的顶部/入口宽度μm

d微槽的底部/出口宽度μm

ΔD微槽的顶部/入口宽度精度μm

Δd微槽的底部/出口宽度精度μm

T微槽的直线度公差μm

t微槽的直线度公差比/

H微槽的深度μm

ΔH微槽的深度精度μm

ΔH0微槽的深宽比/

α微槽的侧壁倾角(锥度)°

W微槽入口表面喷溅物宽度μm

HP微槽入口表面喷溅物高度μm

w微槽出口表面喷溅物宽度μm

hp微槽出口表面喷溅物高度μm

3

T/CAMSXXXX—XXXX

表1符号和缩略语(续)

缩写和符号说明单位

Wtea微槽入口表面热影响区宽度μm

wtea微槽出口表面热影响区宽度μm

(Ru,Rm,Rd)

微槽侧壁粗糙度μm/nm

或(Rmax,Rmin)

RLT(min,max)微槽侧壁重铸层厚度μm

OLT(min,max)微槽侧壁氧化层厚度μm/nm

WPtea微槽侧壁热影响区宽度μm

5测量仪器及量具

测量仪器及量具的精度应满足产品尺寸测量精度的要求。

测量仪器及量具的各项性能应处于完好状态,具有有效的检定合格证书(或合格标识)。

各检测项目所使用的测量仪器、量具应符合表2的规定。

表2各检测项目所使用的测量仪器、量具

检测项目测量仪器及量具

微槽的顶部/入口宽度

微槽的底部/出口宽度

微槽的顶部/入口宽度精度

微槽的底部/出口宽度精度

微槽的顶部/入口轮廓直线度公差

微槽的顶部/入口轮廓公差比

微槽的深度

微槽的深度精度扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、微米X射线三维成像系统、电子/

微槽的侧壁倾角(锥度)金相显微镜等

微槽槽口表面喷溅物宽度

微槽槽口表面喷溅物高度

微槽槽口表面微裂纹

微槽槽口表面热影响区宽度

微槽侧壁微裂纹

微槽侧壁重铸层厚度

微槽侧壁氧化层厚度

微槽侧壁热影响区宽度

微槽侧壁粗糙度激光共聚焦显微镜、粗糙度测量仪等

6样品制备

测试微槽的制备和选取

为了实现激光加工微槽的检测,微槽的获得方式为相同加工参数下在一块或多块相同材料样片表面

加工≥10个微槽,随机选择一个微槽作为测试微槽。

测试仪器对制样的要求

4

T/CAMSXXXX—XXXX

对于要求的检测项目需要制样,样件上下表面保持水平,并按照表2所采用的测量仪器进行制取,

测试仪器对制样的要求见表3。

表3测试仪器对制样的要求

所采用的测量仪器制样要求

试样高度小于10mm、水平面内尺寸不超过50mm直径的样品座;

试样在高真空中能保持稳定;

含有水分或其他易挥发的试样应烘干除去;

扫描电子显微镜

磁性试样要预先去磁;

表面受到污染的试样,要在不破坏试样表面结构的前提下清洗,然后烘干处理;

对于非导电性试样,要先进行镀膜处理。

被观测的微结构表面的密切面与水平面夹角应小于85°,避免观测结果图像发散;

被观测的样品形面的深度应小于所选物镜焦距,避免物镜碰撞样品;

激光共聚焦显微镜

被观测样品为非透明样品;

表面受到污染的试样,要在不破坏试样表面结构的前提下清洗,然后烘干处理;

微米X射线三维成像系统对固体样品的尺寸,硬度,磁性和导电性并无特殊要求,

但其成像原理与扫描电镜不同,每次测样只能拍照一次,随后进行数据提取分析。

测试前,需要送样人根据所用的微米X射线三维成像系统的测试能力,样品微槽

的尺寸,以及所需测试的精密度,综合选取扫描精度和扫描区域。

微米X射线三维成像系统

一般选择测试区域覆盖不超过20根微槽,避免所选的区域过大降低成像精度。

如果对整件样件的X射线三维成像不足以获取微槽的形貌,则需要送样人预先划

定区域,例如,指定样件某一侧的3根微槽,进行样件局部的高精度X射线三维

成像。

7检测方法

检测环境条件

一般尺寸测量在室温下进行,有检测环境要求的检测项目,应按照以下相应要求进行:

a)检测温度25℃±5℃;

b)检测室的大气压101.5kPa±10kPa;

c)检测室环境湿度40%±20%;

d)检测室内噪声低于60dB。

注:如测试现场有明显震动,影响测量结果,需要选用带有隔振台的仪器。

微槽的宽度的扫描电子显微镜测量法

a)试样水平放置于样品台,使样件处于视场中央;

b)调整电子束焦平面,测得其俯视图,并保证图像清晰;

c)放大电子显微镜放大倍数,使得图中标尺不大于微槽宽度尺寸,并保证图像清晰;

d)测得样品表面微槽俯视图;

e)垂直微槽长度方向上,每隔一根微槽,提取两根微槽横截面的微槽宽度,并记录;

f)读取10个样本值,然后取平均值,作为微槽宽度尺寸。

微槽的宽度的激光共聚焦显微镜测量法

a)试样水平放置于样品台,使样件处于视场中央;

b)选择5x放大倍率,手动调整激光共聚焦显微镜的物镜焦平面,测得其俯视图,并保证图像清晰;

c)选择20x放大倍率,使得图中标尺不大于微槽宽度尺寸,并保证图像清晰,标出激光能够成像的

最高焦平面位置和最低焦平面位置;

d)测得样品表面微槽三维俯视图;

e)垂直微槽长度方向上,每隔一根微槽,提取横截面的微槽宽度,并记录;

f)读取10个样本值,然后取平均值,作为微槽宽度尺寸。

5

T/CAMSXXXX—XXXX

微槽的深度的微米X射线三维成像系统测量法

a)试样水平放置于样品台,使样件的被测区域的微槽或群槽处于视场中央;

b)开机设置扫描区域及分辨率参数,运行三维X射线扫描,导出数据云图到电脑,准备进行分析;

c)打开点云图的数据分析软件,导入样件扫描后的点云数据;

d)调整样件点云的姿态,使样件水平放置,各棱分别平行于x,y,z坐标轴;

e)保存样件微槽不同位置处的断面图;

f)根据标尺,在图像分析系统中进行长度的标定;

g)垂直微槽长度方向上,每隔一根微槽,提取两根槽横截面的微槽深度,并记录;

h)读取10个样本值,然后取平均值,作为微槽宽度尺寸。

侧壁倾角的微米X射线三维成像系统测量法

a)试样水平放置于样品台,使样件的被测区域的微槽或群槽处于视场中央;

b)开机设置扫描区域及分辨率参数,运行三维X射线扫描,导出数据云图到电脑,准备进行分析;

c)打开点云图的数据分析软件,导入样件扫描后的点云数据;

d)调整样件点云的姿态,使样件水平放置,各棱分别平行于x,y,z坐标轴;

e)保存样件微槽不同位置处的断面图;

f)根据标尺,在图像分析系统中进行长度的标定;

g)垂直微槽长度方向上,每隔一根微槽,提取两个槽的横截面的微槽侧壁倾角,并记录;

h)读取10个样本值,然后取平均值,作为微槽宽尺寸。

重铸层厚度的扫描电子显微镜测量法

a)将侧剖的试样水平放置于样品台,使样件处于视场中央,剖切面朝上;

b)调整电子束焦平面,测得其俯视图,并保证图像清晰;

c)放大电子显微镜放大倍数,使得图中标尺不大于微槽宽度尺寸,并保证图像清晰;

d)测得样品表面微槽全剖视图;

e)垂直微槽长度方向上,每隔一根微槽,提取两个微槽横截面的重铸层宽度,并记录;重铸层的

晶体结构通常不同于原来的材料,可以据此判断重铸层厚度;

f)读取10个样本值,然后取平均值,作为重铸层厚度尺寸。

氧化层厚度的扫描电子显微镜测量法

a)将侧剖的试样水平放置于样品台,使样件处于视场中央,剖切面朝上;

b)选用背散射探头,调整电子束焦平面,测得其俯视图,并保证图像清晰;

c)放大电子显微镜放大倍数,使得图中标尺不大于微槽槽宽尺寸,并保证图像清晰;

d)测得样品表面微槽全剖视图;

e)垂直微槽长度方向上,每隔一根微槽,提取两个微槽横截面的氧化层厚度,并记录;氧化层与

未被氧化的区域可以从图像灰度的差别判定,并由E-DAX测试补充验证;

f)读取10个样本值,然后取平均值,作为氧化层厚度的尺寸。

8测试和分析

微槽的入口/出口宽度、微槽的深度和微槽的锥度测量,见图1。

6

T/CAMSXXXX—XXXX

图1微槽的入口/出口宽度、微槽的深度和微槽的锥度测量示意图

微槽的顶部/入口宽度

采用显微设备测量微槽顶部轮廓最大内切圆直径(Dmax)和最小内切圆直径(Dmin),计算微槽顶

部最大内切圆直径和最小内切圆直径的平均值,获得微槽的顶部宽度。

()

注:测试设备的视场应能覆盖单微槽的最大内切圆。

=−÷2

微槽底部宽度/微槽的出口宽度

8.2.1微槽的底部宽度

采用三维测量工具测量微盲槽的槽底宽度或将微槽侧剖后采用显微设备,如扫描电子显微镜、共聚

焦显微镜、金相/数字显微镜等,测量微盲槽的槽底宽度。

或在制样时将微槽的布置在样片的棱边侧面,使微槽的截面与样片侧面相交,则可以直接在扫描电

子显微镜下观测微槽底宽度。

注:仅适用于微盲槽。

8.2.2微槽的出口宽度

采用显微设备测量微槽出口的最大内切圆直径(dmax)和最小内切圆直径(dmin),计算最大内切圆

直径和最小内切圆直径的平均值,获得微槽的出口宽度。

d=(dmax-dmin)÷2

注:仅适用于微通槽。

微槽的顶部/入口宽度精度

要求加工微槽的入宽度记为D0,单根微槽的入口宽度精度ΔD=D-D0,D为基于8.1测量和计算的微

槽的入口宽度。

为了获得微槽的入口宽度精度,相同加工参数下在相同材料表面至少加工不少于10根微槽,即≥10

根微槽的群槽。

进行加工后微槽入口宽度的测量,获得不少于10根微槽的入口宽度D,根据ΔD=D-D0,获得不少于

10个ΔD的数值。

微槽的入口宽度精度ΔD=ΔDmin~ΔDmax。

微槽底部/出口宽度精度

要求加工微槽的入宽度记为d0,单根微微槽底部/出口宽度精度Δd=d-d0,d为基于8.2测量和计算的

微槽底部/出口宽度。

为了获得微槽的底部/出口宽度精度,相同加工参数下在相同材料表面至少加工不少于10根槽,即

≥10根微槽的群槽。

7

T/CAMSXXXX—XXXX

进行加工后微槽底部/出口宽度的测量,获得不少于10根微槽底部/出口宽度d,根据Δd=d-d0,获得

不少于10个Δd的数值。

微槽底部/出口宽度精度Δd=Δdmin~Δdmax。

微槽的直线度

微槽的直线度可通过微槽的直线度公差T或微槽的直线度公差比t进行表征。

主要包括微槽的入口直线度公差Ti(微盲/通槽),微槽的入口直线度公差比ti(微盲/通槽),微槽

的出口直线度公差To(仅对微通槽),微槽的出口直线度公差比to(仅对微通槽)。

微盲槽的槽底普遍不进行直线度的表征。如需表征,可参照微盲/通槽的入口和微通槽的出口直线

度进行表征。

单微槽的入口直线度公差Ti=微槽的入口最大宽度Dmax-微槽的入口最小宽度Dmin。

单微槽的出口直线度公差To=微槽的出口最大宽度dmax-微槽的出口最小宽度dmin。

单微槽的入口直线度公差比ti=(微槽的入口直线度公差Ti/微槽的入口宽度D)×100%。

单微槽的出口直线度公差比to=(微槽的出口直线度公差To/微槽的出口宽度d)×100%

微槽的深度

采用三维测量工具测量微槽的深度或将微槽侧剖后采用显微设备测量微槽侧剖面获得微槽的深度。

微槽的深度精度

要求加工微槽深度记为H0。

在一根微槽内,沿着微槽的长边轮廓线方向,每隔50~150μm,取一处位置,按8.6微槽的深度测量

方法,测量微槽的深度,对于长度超过5000μm的微长槽,需均匀地选取不少于5个点采集槽深,对于长

度小于150μm的微短槽,需均匀地选取不少于3个点采集槽深。

确定微槽深的最大值和最小值,最大微槽深记为Hmax,最小微槽深记为Hmin。

计算ΔHmax=Hmax-H0,ΔHmin=Hmin-H0。

微槽深度精度ΔH=ΔHmin~ΔHmax。

微槽的深度精度测量示意图,见图2。

图2微槽的深度精度测量示意图

微槽的深宽比

微槽的深度与微槽的入口宽度的比值,ΔH0=H/D。

微槽的锥度

微槽的锥度α,微槽的入口/顶部宽度与微槽的出口/底部宽度之差的一半与微槽的深度比值的

arctg值,由下式计算获得:

式中:α=arctan2

8

T/CAMSXXXX—XXXX

D——微槽的入口宽度;

d——微槽的出口宽度(微通槽)或微槽的底部宽度(微盲槽):

H——微槽的深度。

微槽槽口表面喷溅物尺寸

8.10.1微槽入口表面喷溅物宽度和高度

采用显微设备测量微槽入口表面距离微槽入口最远的喷溅物外边线与微槽入口轮廓线间的距离,记

为微槽入口喷溅物宽度。

采用显微设备测量微槽的入口所在面上重熔物中最高的高度,记为微槽入口喷溅物高度。

8.10.2微槽出口表面喷溅物宽度和高度

采用显微设备测量微槽出口表面距离微槽出口最远的喷溅物外边线与微槽出口宽度间的距离,记为

微槽出口喷溅物宽度。

采用显微设备测量微槽的出口所在面上重熔物中最高的高度,记为微槽出口喷溅物高度。

微槽槽口表面微裂纹

采用显微设备测量微槽入/出口表面形貌观测微槽入/出口表面的裂纹,测试设备的视场下应能清晰

的看清裂纹,最好应能覆盖整条裂纹的宽度和长度。

当微槽宽不大于100µm时,放大倍数应不低于100倍。

微槽槽口表面热影响区宽度

8.12.1微槽入口表面热影响区宽度

采用显微设备测量主要在激光热效应作用下,微槽入口轮廓所在的表面外围固态的材料发生明显的

组织和性能变化的区域的宽度,记为微槽入口表面热影响区宽度Wtea。

8.12.2微槽出口表面热影响区宽度

采用显微设备测量主要在激光热效应作用下,微槽出口轮廓所在的表面外围固态的材料发生明显的

组织和性能变化的区域的宽度,记为微槽出口表面热影响区宽度wtea。

注:仅适用于微通槽。

微槽侧壁粗糙度

将微槽侧剖后采用粗糙度测量设备测量微槽侧壁的粗糙度。

普遍应至少测量微槽上半部、微槽中部、微槽下半部三个位置处的微槽侧壁粗糙度,微槽侧壁粗糙

度记为(Ru,Rm,Rd)。

如果能通过侧壁形貌图观测到明显的粗糙度差异区域,应测量形貌最大粗糙度和最小粗糙度,微槽

侧壁粗糙度记为(Rmax,Rmin)

微槽侧壁重铸层厚度

将微槽侧剖后通过显微/金相等设备测量侧剖面微槽侧壁表面上的由于激光加工导致的重熔物厚度,

取侧剖面重铸层厚度最小值和最大值,记为RLT(min,max)。

微槽侧壁氧化层厚度

将微槽侧剖后通过显微/金相等设备测量侧剖面微槽侧壁表面上的由于激光加工及加工环境元素导

致的氧化物厚度,取侧剖面氧化厚度最小值和最大值,记为OLT(min,max)。

微槽侧壁微裂纹

将微槽侧剖后通过显微等设备测量侧剖面微槽侧壁表面的裂纹,测试设备的视场下应能清晰的看清

裂纹,最好应能覆盖整条裂纹的宽度和长度。

9

T/CAMSXXXX—XXXX

微槽侧壁热影响区宽度

将微槽侧剖后通过显微/金相等设备测量侧剖面微槽侧壁外围固态的材料发生明显的组织和性能变

化的区域的宽度,记为WPtea。

9检测报告

如需出具检测报告时,应包括下列内容:

a)试样说明(材料牌号,规格,状态,批号);

b)试样数量;

c)测试量具、仪器的范围及其最小示值;

d)测定环境及结果;

e)测试单位、测试日期、人员;

f)本文件编号;

g)其他。

10

T/CAMSXXXX—XXXX

目次

前言.......................................................................................................................................................................II

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4符号和缩略语...................................................................................................................................................3

5测量仪器及量具...............................................................................................................................................4

6样品制备...........................................................................................................................................................4

测试微槽的制备和选取...........................................................................................................................4

测试仪器对制样的要求...........................................................................................................................4

7检测方法...........................................................................................................................................................5

检测环境条件...........................................................................................................................................5

微槽的宽度的扫描电子显微镜测量法..................................................................................................5

微槽的宽度的激光共聚焦显微镜测量法..............................................................................................5

微槽的深度的微米X射线三维成像系统测量法..................................................................................6

侧壁倾角的微米X射线三维成像系统测量法......................................................................................6

重铸层厚度的扫描电子显微镜测量法..................................................................................................6

氧化层厚度的扫描电子显微镜测量法..................................................................................................6

8测试和分析.......................................................................................................................................................6

微槽的顶部/入口宽度.............................................................................................................................7

微槽底部宽度/微槽的出口宽度.............................................................................................................7

微槽的顶部/入口宽度精度.....................................................................................................................7

微槽底部/出口宽度精度.........................................................................................................................7

微槽的直线度...........................................................................................................................................8

微槽的深度...............................................................................................................................................8

微槽的深度精度.......................................................................................................................................8

微槽的深宽比...........................................................................................................................................8

微槽的锥度...............................................................................................................................................8

微槽槽口表面喷溅物尺寸.....................................................................................................................9

微槽槽口表面微裂纹.............................................................................................................................9

微槽槽口表面热影响区宽度.................................................................................................................9

微槽侧壁粗糙度.....................................................................................................................................9

微槽侧壁重铸层厚度.............................................................................................................................9

微槽侧壁氧化层厚度.............................................................................................................................9

微槽侧壁微裂纹.....................................................................................................................................9

微槽侧壁热影响区宽度.......................................................................................................................10

9检测报告.........................................................................................................................................................10

I

T/CAMSXXXX—XXXX

激光加工机床微结构检测方法

第2部分:微槽

1范围

本文件规定了激光加工机床微结构中微槽的基本检测与评价方法等,包括微槽的尺寸和形貌特征的

测量仪器及量具、样品制备、检测方法、测试和分析、检测报告等。

本文件也可以用于其他设备加工的微槽的检测。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

微槽Microgroove

矩形截面的有一定深度的微结构,其中,微结构顶部轮廓的矩形最短边的长度≤500µm。

微槽的顶部/入口宽度Microgroovetop/inletwidth

脉冲激光最先到达的样片表面微槽的宽度,包括微盲槽顶部/入口宽度和微通槽入口宽度,记为微

槽的顶部/入口宽度。

微槽的底部/出口宽度Microgroovebottom/outletwidth

脉冲激光沿着微槽深度方向最终去除材料截面的宽度,包括微盲槽底部宽度和微通槽出口宽度。

微槽的顶部/入口宽度精度Accuracyofmicrogroovetop/inletwidth

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽的顶部/入口轮廓宽度的尺寸精度。

微槽的底部/出口宽度精度Accuracyofmicrogroovebottom/outletwidth

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽底部宽度的尺寸精度。

注:仅对微盲槽。

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽的出口宽度的尺寸精度。

注:仅对微通槽。

微槽的直线度Microgroovestraightness

特指微槽顶部/入口轮廓的直线度。

注:仅对微盲槽。

特指微槽顶部/入口轮廓的直线度和微槽底部/出口轮廓的直线度。

注:仅对微通槽。

微槽的深度Microgroovedepth

微槽横截面内,微槽表面到微槽底部的垂直距离。

1

T/CAMSXXXX—XXXX

注:微槽深度用微米(μm)表示。

微槽的深度精度Accuracyofmicrogroovedepth

相同激光加工参数在相同材料样片表面加工的微槽的深度的尺寸精度。

微槽的深宽比Microgroovedepth-widthratio

微槽的深度与微槽的入口直径的比值。

微槽的侧壁倾角(锥度)Microgroovesidewallangle(taperangle)

微槽横截面内,微槽的侧壁在深孔方向与槽深方向垂线间的夹角。

注:侧壁角用度(°)表示。

微槽槽口表面喷溅物Microgroovefacespatter

微槽的入/出口所在面上的由于激光加工导致的重熔和氧化物,包括微槽入口喷溅物和微槽出口喷

溅物(仅针对微通槽)。

微槽槽口表面喷溅物尺寸Sizeofmicroholefacespatter

包括微槽入口喷溅物和微槽出口喷溅物(仅针对微通槽)的高度和宽度。

3.12.1

微槽入口表面喷溅物宽度和高度Microgrooveinletfacespatterwidth

微槽的入口所在面上的距离微槽入口轮廓最远的重熔物外边截面距离微槽入口轮廓的最长距离为

微槽入口喷溅物宽度。

3.12.2

微槽入口表面喷溅物高度Microgrooveinletfacespatterheight

微槽的入口所在面上重熔物中最高的高度为微槽入口喷溅物高度。

3.12.3

微槽出口表面喷溅物宽度Microgrooveoutletfacespatterwidth

微槽的出口所在面上的距离微槽出口轮廓最远的重熔物外边截面距离微槽出口轮廓的最长距离为

微槽出口喷溅物宽度。

3.12.4

微槽出口表面喷溅物高度Microgrooveoutletfacespatterheight

微槽的出口所在面

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