从在实验室条件下在有限数量的样品上成功演示一种新的激光工艺ღღ★，到将该工艺扩大到大批量工业应用ღღ★，这是一个重要的步骤ღღ★。特别是ღღ★，有必要确定工艺参数的变化如何影响终结果ღღ★，以便确定可接受的工艺输入和操作范围邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★。

　　激光材料加工实际上是一个的术语ღღ★，适用于各种各样的应用ღღ★。表1总结了这些用途的主要类别以及为其服务的激光器ღღ★。一方面ღღ★，在汽车尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★、造船和电器生产等行业ღღ★，使用千瓦光纤和二氧化碳激光器切割和焊接金属ღღ★。在光谱学另一方面ღღ★，紫外和超快激光器用于在微电子ღღ★、显示器和太阳能电池制造的高精度工艺中钻出微米大小的孔和刻划薄膜ღღ★。

　　工艺鉴定在所有这些领域都很重要ღღ★，尽管主要关注点和主要考虑因素会随着应用范围的变化而变化ღღ★。例如ღღ★，在许多钣金切割应用中ღღ★，环境没有得到很好的控制ღღ★，并且进料中经常存在批次间的变化ღღ★。在这种情况下ღღ★，重要的是要开发一种能够在这些变化的情况下成功运行的流程ღღ★，通常用于自动化ღღ★、全天候使用ღღ★，只需少的操作员干预ღღ★。

　　相比之下ღღ★，高精度工艺的制造环境通常受到严格控制ღღ★。但是ღღ★，保持更严格的机械公差的需要可能会更加重视精密夹具的开发ღღ★。超快过程尤其可能需要更好地控制光学对准ღღ★，以便保持驱动非线性效应所需的高峰值功率ღღ★。

　　无论制造任务的具体情况如何ღღ★，工艺评定程序的个输入是制造商对工艺必须实现的目标的声明ღღ★。具体而言ღღ★，这涉及到为所有工艺结果设置标称值和公差ღღ★，例如激光钻孔的直径尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★、深度和位置ღღ★。

　　工艺鉴定的下一个关键输入是成本ღღ★。对于大多数制造商来说ღღ★，实际的衡量标准是每个零件的成本ღღ★。必须从一开始就考虑这种投入ღღ★，因为任何新的生产方法只有在比现有方法更便宜的情况下才能用于完成相同的任务;当它提供明显更大的运营灵活性时;或者当它允许生产商以提高自己对消费者的价格的方式增加产品的功能或价值时ღღ★。

　　图1 不同类型的材料加工ღღ★，如切割和焊接金属或钻微米大小的孔和刻划薄膜ღღ★，需要不同类型的激光器ღღ★。无论选择哪种激光器来完成这项工作尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★，工艺鉴定的统计原则对于确保工艺能够在材料ღღ★、夹具ღღ★、激光输出ღღ★、光束传输和环境条件等变化的情况下全天候成功运行至关重要ღღ★。

　　有几个因素会影响每个零件的成本ღღ★。明显的是生产设备的资本成本及其拥有成本特征ღღ★，如功耗ღღ★、其他消耗品和维护成本ღღ★。然而ღღ★，还有许多其他因素ღღ★。例如ღღ★，生产率ღღ★，即在给定时间段内生产的零件数量ღღ★，通常是一个重要的考虑因素ღღ★，尤其是当工艺生产瓶颈时ღღ★。此外ღღ★，机器的增量容量也可能是一个考虑因素ღღ★。具体来说ღღ★，从风险调解的角度来看ღღ★，使用几个容量较低的机器会更好吗?尽管它们的成本效益较低?工艺产量ღღ★、所需返工水平或某种形式的后处理(如零件清洁)的需求也直接影响成本ღღ★。

　　另一个重要的成本问题是支持设备所需的人力ღღ★。设备是否需要操作员?如果需要ღღ★，操作员的技能水平如何?这台新机器能很容易地与其他生产设备集成吗?如有必要ღღ★，它是否适用于自动零件装载和卸载?

　　机器的维护要求也可能影响人力预算尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★，特别是如果制造商需要配备专业人员来执行系统的日常维护和调整ღღ★。这是基于激光的设备的一个特别考虑因素ღღ★，因为激光和光学调整可能超出了公司现有维护人员的专业知识范围ღღ★。当然ღღ★，无论是日常维护还是维修的停机时间ღღ★，加上维修本身的成本ღღ★，也会对成本产生重大影响ღღ★。

　　一旦确定了所有这些因素的目标ღღ★，那么工艺鉴定就涉及到开发一种满足这些成本和质量限制的生产方法ღღ★，并且可以大规模复制ღღ★。从本质上讲ღღ★，过程鉴定是一门统计学学科ღღ★。在少量零件上证明给定的工艺是不够的ღღ★，因为这将无法显示当工艺扩大到更大的数量时自然发生的潜在变化ღღ★。因此ღღ★，必须进行足够的测试ღღ★，以产生足够大的样本量ღღ★，从而可以确定批量生产中预期的零件间变化水平的准确统计数据ღღ★。

　　图2:工业超高速激光器ღღ★，如Coherent股份有限公司Monaco(400-fs脉宽)ღღ★，在高精度材料加工中越来越受欢迎ღღ★。与较长的脉冲宽度相比ღღ★，它们的高峰值功率和短脉冲宽度可减少热影响区(HAZ)ღღ★，并降低烧蚀阈值ღღ★，从而实现对各种金属ღღ★、半导体和有机材料的高精度加工ღღ★。由Coherent股份有限公司提供ღღ★。

　　有几个因素导致了刚才提到的过程输出的变化ღღ★。一些明显的因素包括材料ღღ★、夹具邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★、激光输出ღღ★、光束输送ღღ★、环境条件和其他工艺输入条件邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★，如电源或冷却水供应ღღ★。值得更详细地研究这些因素ღღ★。

　　在现实世界的制造环境中ღღ★，材料通常来自多个供应商ღღ★，即使在单个供应商的产品中ღღ★，也可能存在批次间或单位间的不一致邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★。这些变体可以大致分为两类ღღ★。首先是尺寸变化邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★，如厚度ღღ★，这显然会影响切割和钻孔等过程ღღ★。

　　第二种类型的材料变化是固有的ღღ★，或者是材料本身性质的差异ღღ★，例如吸收或反射特性ღღ★、折射率ღღ★、热导率ღღ★、内应力特性ღღ★、化学成分等ღღ★。这些变化可能直接影响激光与材料的相互作用ღღ★，并改变工艺结果ღღ★。

　　就激光输出而言ღღ★，影响工艺结果的明显变量是激光功率或脉冲能量ღღ★。此外ღღ★，许多工艺对脉冲形状很敏感ღღ★，尤其是在决定峰值功率的程度上ღღ★。这对于超快激光器来说尤其关键ღღ★，因为超快激光器通常通过非线性过程与材料相互作用ღღ★，而非线性过程必然高度依赖于峰值功率ღღ★。

　　周围环境条件的变化ღღ★，特别是温度和湿度的变化ღღ★，会以多种方式影响一个过程ღღ★。例如ღღ★，光学机械支架和光学器件本身都可能以改变光束指向或光束形状的方式对温度变化做出响应ღღ★。这会更改焦点的几何图形或位置尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★，当生成较小的特征时ღღ★，这一点变得更加关键ღღ★。同样ღღ★，由于烧蚀速率是注量的函数ღღ★，因此尺寸以及靶上的注量对于超快激光器来说尤其关键ღღ★。

　　即使在没有任何环境波动的情况下ღღ★，机械零件的性能也总是存在变化ღღ★。例如ღღ★，如果零件被装载到给定的机械夹具中1000次ღღ★，那么每次零件实际所在的位置都会有分布ღღ★。

　　理论上ღღ★，确定每个过程变量可接受极限的理想方法是单独改变每个参数ღღ★，同时保持所有其他参数不变ღღ★，然后观察这种变化对结果的影响ღღ★。

　　然而ღღ★，这种方法不切实际ღღ★，而且通常是不可能的ღღ★。这是因为在给定的过程中通常存在大量的变量ღღ★，其中一些变量ღღ★，例如激光脉冲形状ღღ★，不能容易地确定地变化ღღ★。

　　因此ღღ★，现实世界中的过程鉴定通常从系统设计开始ღღ★。具体而言ღღ★，这涉及到选择系统组件ღღ★，如激光器ღღ★、光学支架和零件夹具ღღ★，这些组件已经证明在相关操作条件下随时间推移是稳定的尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★。换言之ღღ★，选择高度稳定的激光源消除了测试激光功率变化或脉冲间稳定性影响的过程的需要ღღ★。

　　此外ღღ★，在某些情况下ღღ★，没有必要测试给定变量的影响ღღ★。相反ღღ★，一些开销只是简单地添加到流程中ღღ★，以便它能够正常工作ღღ★，即使存在预期的变化ღღ★。例如ღღ★，可以在测试过程中确定ღღ★，在理想条件下ღღ★，激光切割过程可以在1m/s的进给速率下成功操作ღღ★。但是ღღ★，由于已知在生产中会有材料变化ღღ★，因此将生产进给速率设置为0.8m/s以适应这种情况ღღ★。

　　当然ღღ★，这会对成本产生影响ღღ★。以较慢的速度运行工艺会降低产量ღღ★，但也可能降低废品率ღღ★。因此ღღ★，工艺鉴定的一个关键方面是确定哪些因素是关键的ღღ★。具体来说ღღ★，什么结果对成品零件的正确操作是必要的ღღ★，哪些参数不那么关键ღღ★。

　　后ღღ★，必须使用测试过程生产足够数量的零件ღღ★，以便对批量生产中预期的零件间变化水平进行统计有效的确定尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★。

　　回顾一个实际的过程鉴定示例可能有助于使这一切更加具体ღღ★。在一个案例中ღღ★，一家显示器制造商与一家激光器制造商签订了合同邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★，以确定使用超快激光器切割小于1毫米的薄玻璃的工艺ღღ★。

　　该生产商一直在机械切割玻璃ღღ★，但这需要在切割后进行研磨和抛光ღღ★，以提供所需的切割边缘质量ღღ★。此外ღღ★，机械切割不具备产生弯曲切割的能力ღღ★，也不具备处理非平板玻璃的能力ღღ★，这两者都成为该应用的要求ღღ★。超快激光加工提供了克服所有这些缺点的潜力ღღ★。为了使基于超快激光的工艺成为一种具有成本效益的替代技术ღღ★，生产商确定了必要的生产率ღღ★、公差和产量ღღ★。

　　很快就确定ღღ★，为了满足处理时间要求ღღ★，需要使用高速ღღ★、电动XY平台进行零件定位的工作平台ღღ★。然后ღღ★，任务变成了确定平台移动的加速度值之间的折衷ღღ★，该值小化了处理时间ღღ★，同时仍然产生在用户的尺寸精度规范范围内的定位误差ღღ★。然后ღღ★，目标是找到具成本效益的控制器和阶段包ღღ★，能够可靠地提供这种级别的性能ღღ★。

　　使用不同阶段加速度值进行了一系列测试运行ღღ★，以确定这些权衡ღღ★。连续三天重复这些测试ღღ★，每天重复几次ღღ★，以证明随着时间的推移和环境操作条件的变化ღღ★，该过程是稳定的ღღ★。测试还利用了几个批次的零件来说明材料的批次差异尊龙凯时人生就是博·官方ღღ★。特别是ღღ★，客户已经将玻璃内部应力的变化确定为影响终结果的问题ღღ★。

　　加工后ღღ★，使用光学显微镜测量零件尺寸ღღ★。此外ღღ★，还采用了光学表面轮廓仪来测量表面质量ღღ★。由此ღღ★，为切割件的长度和宽度尺寸以及加工边缘表面粗糙度的分布组装了结果的统计图(图3-5)ღღ★。长度和宽度图是测量的特定尺寸的直方图ღღ★，以及制造商提供的规格上限(USL)和规格下限(LSL)ღღ★。此外ღღ★，还显示了测量值分布的理想拟合线 已加工玻璃零件的边缘粗糙度的归一化统计数据ღღ★。由Coherent股份有限公司提供ღღ★。

　　根据这些数据ღღ★，计算出工艺能力的统计量(Cpk)ღღ★。Cpk是一个数字ღღ★，它量化了一个过程相对于过程的自然变异性与规范限制的执行程度ღღ★。Cpk的值越高ღღ★，生产的任何给定零件超出规格限制的可能性就越小ღღ★。例如ღღ★，Cpk值1.33表示99.99%的工艺产率ღღ★。

　　在本例中ღღ★，通过在连续三天的三次运行中确定机械公差的Cpk值ღღ★，对该过程进行了鉴定ღღ★。这些图显示了组合数据的能力ღღ★。更具体地说ღღ★，它们绘制的是与标称值的偏差ღღ★，而不是标注的实际值ღღ★。Cpk值远大于2时ღღ★，所配置的工艺被证明是高度可行的ღღ★。此外ღღ★，测量表面粗糙度ღღ★，并计算出Cpk值为1.6ღღ★。这再次表明ღღ★，这一过程运行得非常好邪魅少爷们霸上小公主的唇ღღ★。AG尊龙凯时ღღ★，尊龙凯时人生就是博·(中国)官网ღღ★，玻璃制品汽车玻璃ღღ★，尊龙凯时人生就是搏尊龙人生就是博d88官方网站ღღ★。