吸液芯结构是微热管的重要组成部分,其对微热管传热性能起到关键作用。目前,随着微热管的微型化,多种新型吸液芯结构相继提出,有效的拓宽微热管的应用领域。激光刻蚀法已成为制备微热管微型沟槽的高效可行法。借助激光刻蚀技术优势制备出微热管复合沟槽吸液芯,分析复合沟槽结构具有良好的表面质量;然后建立复合沟槽吸液芯毛细压力轴向分布数学模型,得出微热管内毛细压力沿轴向分布情况,证明复合沟槽提供较大的毛细压力,从而具有优异的传热性能。

针对传统加工方式的不足,提出使用激光刻蚀微热管复合沟槽的方法.基于正交试验方法优化复合沟槽激光刻蚀工艺参数组合,通过极差分析法绘制了各试验因素与各试验指标之间的关系曲线图,得到各试验因素对刻蚀效果的影响程度,并以此为基础优化激光工艺参数,进行微热管复合沟槽激光刻蚀工艺优化研究.试验结果表明各试验因素对最大毛细压力的影响大小顺序依次为激光重复频率、平均功率、扫描速度、扫描次数.采用优化后的工艺参数进行试验研究,当激光平均功率为20W,重复频率为40kHz,扫描速度为150mm/s,扫描次数为25次时,微热管复合沟槽为液体工质循环提供的最大毛细压力较优,为157282×σPa.

基于正交试验法优化陶瓷刀具表面微织构激光刻蚀工艺参数,使用极差分析法绘制了各因素与各指标之间的关系曲线图,得到各因素对微织构尺寸的影响程度,以此优化激光工艺参数。结果表明:影响微织构宽度的主次顺序为重复频率、激光功率、扫描次数、扫描速度;影响微织构深度的主次顺序为:扫描次数、重复频率、扫描速度、激光功率。激光功率过大、扫描速度过慢、重复频率过大、扫描次数过多,会使得陶瓷刀具表面微织构底产生裂纹。采用优化后的工艺参数进行实验,有效地抑制了微织构表面裂纹的产生,且微织构尺寸达到切削实验要求。