鄧敏思， 吉富堂， 那 斌*， 何可人， 伏振宇

(1.南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.菲林格爾家居科技股份有限公司，上海 201414)

1960年5月，第一束被譽(yù)為“萬能加工工具”的激光從紅寶石固態(tài)激光器中激發(fā)出來，自此以后激光作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)迅速發(fā)展起來并在各個領(lǐng)域中得到應(yīng)用[1]，其覆蓋面從軍事軍工、科學(xué)研究、農(nóng)林砍伐、工業(yè)生產(chǎn)到生活中的各個角落。隨著激光技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，其在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色，從金屬加工到非金屬加工，激光加工技術(shù)為傳統(tǒng)制造業(yè)開辟了一片新天地。其中木材加工行業(yè)被認(rèn)為是激光技術(shù)最容易被應(yīng)用的領(lǐng)域之一[2]，在過去的幾十年中，激光技術(shù)在木材加工行業(yè)中受到了人們越來越多的青睞，并且有逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工方式——鋸切、刨切、銑削等的趨勢。這引起了很多學(xué)者的研究興趣。1963年，Bryan為了探究激光切割木材的可行性，他用脈沖式紅寶石激光器激發(fā)出來的激光束在木材工件上穿孔，孔的直徑為0.8 mm。但由于孔深受到激光輸出功率和類型的影響，其最大值不到1.6 mm，他在研究成果中表示能量高度集中且連續(xù)的激光束可用來切割木材[3]。他的結(jié)論在1971年被McMillin 和 Harry證實[4]。McMillin 和 Harry用輸出功率為240 W的CO2激光切割厚度為0.25英寸到尺寸不等的南方松工件。他們研究了最大切割速度與工件厚度、密度、含水率以及纖維方向的關(guān)系。實驗結(jié)果表明：無論是濕工件還是干工件，切透工件所需的最大切割速度都隨著工件厚度的增加而呈曲線下降。對于相同厚度的工件，濕工件所需的最大切割速度總是要比干工件的低[4]。1975年，Peters 和 Marshall用240 W連續(xù)的CO2激光切割不同種類的木質(zhì)復(fù)合材料，如原木、膠合板、刨花板和結(jié)子。他們研究得出：對于各種木質(zhì)復(fù)合材料，進(jìn)給速度都和工件厚度成反比例變化[5]。這意味著厚度的增加會引起進(jìn)給速度的減小。此外，進(jìn)給速度的減小還和含水率以及密度的增大有關(guān)。他們還指出進(jìn)給速度是一個能影響切割結(jié)果的重要因素。Eltawahni等在2011年的一篇文章中指出：激光加工過程中的加工參數(shù)很大程度影響著切縫的寬度以及切縫的質(zhì)量。因此，他們在基于實驗設(shè)計的方法上用1.5 kW的連續(xù)波CO2激光來切割厚度分別為3 mm、6 mm和9 mm的膠合板。旨在探究切縫寬度、切縫質(zhì)量(上切縫寬度、下切縫寬度和上下切縫寬度的比值)以及加工成本與加工參數(shù)(輸出功率、進(jìn)給速度、氣體壓力和焦點位置)之間的關(guān)系并建立數(shù)學(xué)模型。最后他們還進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化使得上下切縫的寬度比值為1以及生產(chǎn)成本最低[6]。還有學(xué)者曾采用CO2激光來切割酚醛樹脂板，將CO2激光切割刨花板的過程與其作比較，結(jié)果得出酚醛樹脂板可以用3 kW的CO2激光以3.5 m/min的進(jìn)給速度成功切透。作者基于激光過程中可能會產(chǎn)生有毒氣體或致癌物質(zhì)的考慮，文中還將加工過程中所產(chǎn)生的氣體以及切割面上的加工剩余物進(jìn)行了毒性分析。分析驗證了作者的猜想，加工過程中所產(chǎn)生的氣體含有甲醛、苯等致癌氣體并且加工剩余物中檢測出了苯酚、甲酚等有害物質(zhì)[7]。

雖然已有許多學(xué)者對激光加工木材進(jìn)行了研究，但他們并沒有詳細(xì)對激光切割木材的機(jī)制、激光切割木材的優(yōu)缺點以及影響激光切割木材的因素進(jìn)行敘述分析。筆者通過大量閱讀文獻(xiàn)后，總結(jié)了激光切割木材的基礎(chǔ)知識，從而使讀者對激光切割木材能有一個初步了解。

1 激光切割原理

方向性好、能量密度高、相干性強(qiáng)和單色性極高是激光的四個特點[8]，激光的特殊性質(zhì)奠定了激光切割的原理。激光切割是通過由激光器激發(fā)出能量高度集中的光束來實現(xiàn)的，激光束經(jīng)過透鏡聚焦后，形成一個直徑很小(小于Φ0.1 mm)且功率密度高(超過104W/mm2)的光斑。光斑被聚焦在工件表面附近后，表面材料迅速吸收激光束所帶來的能量，快速升高的材料溫度使得表面材料瞬間發(fā)生汽化蒸發(fā)并形成一個極小的孔洞。根據(jù)事先繪制好的圖案，計算機(jī)通過控制激光頭或者被加工工件，使兩者產(chǎn)生相對運動，從而形成切縫[9]。在切割的同時，切縫處的燃燒物會被與激光束同軸的輔助氣體從切縫底部吹出[10]。激光切割木質(zhì)復(fù)合材料的加工原理示意圖如圖1所示。

圖1 激光切割加工原理示意圖

在激光切割木材過程中，有瞬時汽化蒸發(fā)和燃燒兩種不同的機(jī)制，而激光束的能量密度和照射時間是影響這兩種切割機(jī)制的關(guān)鍵因素。當(dāng)激光束照射時間較短而光束的能量又足夠高時，工件材料表面溫度會因能量吸收而迅速達(dá)到材料沸點溫度，從而使材料瞬時汽化蒸發(fā)形成切縫。在這種情況下，由于激光束的照射時間極短，熱量未傳遞到周圍的基材，切割表面僅出現(xiàn)輕微發(fā)暗無碳化現(xiàn)象，切割質(zhì)量較好。當(dāng)激光束的能量密度不足但光束照射時間較長時，能量不足以使材料發(fā)生汽化蒸發(fā)，只能使材料達(dá)到燃點并發(fā)生燃燒，燃燒物由與激光束同軸的輔助氣體從切縫底部吹出。且由于激光束與材料的作用時間較長，使得熱量堆積在材料中，周圍的基材也因此發(fā)生燃燒或碳化，熱影響區(qū)擴(kuò)大，導(dǎo)致切縫變寬，切面產(chǎn)生嚴(yán)重的碳化現(xiàn)象，切割質(zhì)量不理想。在激光切割過程中，應(yīng)盡量避免燃燒這種切割機(jī)制，因為這種情況下得到的切縫較寬，熱影響層較厚，切面也較粗糙[11]。

實際上，汽化蒸發(fā)機(jī)制和燃燒機(jī)制常常同時存在于同一切割過程中。這是由于汽化蒸發(fā)機(jī)制的產(chǎn)生需要很高的能量密度(108W/cm2)。但實際上，激光的輸出功率和光束的模式都會影響激光束的能量密度。由于受激光束能量在橫斷面上分布的影響，材料受激光照射的區(qū)域總有部分區(qū)域能量較低，以致于不能產(chǎn)生汽化蒸發(fā)機(jī)制。

2 激光切割的特點

在木材加工行業(yè)中，鋸切、刨切、銑削等傳統(tǒng)的加工方式是通過利用機(jī)械力來移除工件上多余的材料，這會產(chǎn)生工件起毛刺、刀具磨損嚴(yán)重等一系列的問題[12-15]。而作為一種先進(jìn)的加工方式，激光加工有著獨一無二的加工特點且其加工方案性價比很高。與傳統(tǒng)的加工方式相比，激光加工的顯著特點如下[16]：

(1)激光加工是非接觸加工且工件不需要夾具固定。整個切割過程無需刀具且無切削力施加在工件上，即使是對質(zhì)地比較柔軟的工件，加工后也不會產(chǎn)生變形，更重要的是省略了裝夾工件的步驟。因此，激光加工不存在工件起毛刺、刀具磨損以及后續(xù)的刀具重磨和更換問題。

(2)激光可以進(jìn)行微細(xì)加工。由于傳統(tǒng)刀具的刀刃都具有一定的厚度，因此對尺寸較小的工件，用傳統(tǒng)加工方式加工會有一定的難度且對被加工工件有一定的尺寸要求。而激光束是通過利用直徑很小且能量高度集中的光斑來對工件進(jìn)行加工，因此激光加工可以進(jìn)行細(xì)微加工。

(3)激光加工具有很高的加工靈活性。在加工復(fù)雜的異形輪廓工件時，由于傳統(tǒng)刀具的靈活度有限，用其加工異形工件就會顯得有些笨拙。而激光具有較高的柔性，在加工復(fù)雜異形工件時其優(yōu)勢就大大顯現(xiàn)出來。

(4)激光加工質(zhì)量好。相對于傳統(tǒng)的加工方式，激光加工后的表面相對光滑其表面粗糙度很小，且往往無需砂光處理等后續(xù)工序。但激光加工會有表面碳化現(xiàn)象，有學(xué)者表示這種炭化現(xiàn)象在某種程度上起著裝飾作用。

(5)激光加工效率高。激光加工往往省去了裝夾工件以及更換刀具的步驟。更重要的是，激光加工的進(jìn)給速度往往較傳統(tǒng)加工的快。這大大縮短了加工周期，提高了加工效率。

(6)激光加工更節(jié)省材料。由于激光光斑直徑很小，激光加工產(chǎn)生的切縫寬度就相當(dāng)小。因此，用激光加工可以把浪費的材料減到最少。

(7)激光加工更清潔環(huán)保。當(dāng)用傳統(tǒng)加工方式加工時，會伴隨著大量的切屑和噪聲的產(chǎn)生，這對人體有著極大的危害。而激光加工過程中不會產(chǎn)生任何切屑以及噪聲，其加工過程接近靜音，改善了工作人員的操作環(huán)境。

(8)激光加工更節(jié)能更經(jīng)濟(jì)。對于傳統(tǒng)加工方式，吸塵器是必不可少的，且傳統(tǒng)加工方式消耗的電能大。

(9)激光加工自動化程度極高。激光加工可以完全由CNC控制，只要在計算機(jī)中繪制出不同的圖形就可以加工出不同的形狀，如直線、曲線和圓圈等。加工的動作還可以在工作臺的任何位置任意時間里開始或者暫停加工。

(10)激光加工更安全。所有的激光加工過程都是自動且在密閉的環(huán)境中進(jìn)行，這使得工作人員的人身安全得到了保障。

從以上幾點可以看出，激光加工較傳統(tǒng)加工顯現(xiàn)出了巨大的優(yōu)越性，特別是在傳統(tǒng)方式不便加工的地方，激光加工更是一種無可替代的加工方式。但激光加工存在設(shè)備費用較高，初次投資大的問題。隨著激光加工被人們廣泛接受，激光加工設(shè)備投資逐漸降低，激光加工也將更加廣泛地被應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。

3 影響切割過程的因素

在采用激光切割木質(zhì)復(fù)合材料時，工件的切割質(zhì)量受到多方面的影響，影響因素如圖2所示。Barnekov等把影響激光加工木質(zhì)復(fù)合材料過程的因素主要分為三個方面：①加工參數(shù)；②材料性質(zhì)；③激光束的特性[17]。

3.1 加工參數(shù)

影響激光加工的加工參數(shù)主要有進(jìn)給速度、焦距、焦深、焦點位置以及噴氣系統(tǒng)等。

圖2 影響激光切割木質(zhì)復(fù)合材料質(zhì)量的因素

3.1.1 進(jìn)給速度

進(jìn)給速度決定了工件材料和激光束接觸的時間，從而決定了工件的能量吸收總量。因此，當(dāng)其余條件固定不變時，進(jìn)給速度越小，光束與材料的接觸時間越長，材料吸收的能量越多，使得更多的材料被燃燒汽化，導(dǎo)致切縫深度越深，切縫寬度也越寬，切割質(zhì)量不理想。隨著進(jìn)給速度的增大，并到達(dá)一個恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)時，材料吸收的能量恰好可以將要切除的材料完全去除，這時的切縫平滑均勻，寬度適中，碳化現(xiàn)象不明顯，切割質(zhì)量較好。當(dāng)進(jìn)給速度繼續(xù)增大時，由于激光束的照射時間太短，工件吸收的能量不足以將材料完全去除，這時切割深度無法達(dá)到目標(biāo)。若切割速度增大到一個極限值時，工件吸收的能量低于切割的閾值，切割無法進(jìn)行。圖3中的兩條曲線表示一定工件厚度下的許可進(jìn)給速度調(diào)節(jié)范圍。

許多學(xué)者為了計算在一定功率激光下到達(dá)目標(biāo)工件厚度時所需要的進(jìn)給速度，紛紛建立數(shù)學(xué)模型。所有的數(shù)學(xué)模型都表明，進(jìn)給速度和功率成正比且和工件厚度成反比[18-20]。進(jìn)給速度可由式(1)表示：

圖3 進(jìn)給速度與工件厚度的關(guān)系

(1)

式中：V為進(jìn)給速度(m/min)；P為輸出功率(W)；t為工件厚度(mm)。

在木材加工行業(yè)中，進(jìn)給速度和生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本有直接聯(lián)系，進(jìn)給速度高，生產(chǎn)周期時間就短，生產(chǎn)效率就高，生產(chǎn)成本就會降低[21]。

3.1.2 輸出功率

工件材料吸收的總能量取決于激光束能量密度的大小，但激光束的能量密度大小很大程度上取決于輸出功率的大小。因此，輸出功率是影響激光切割結(jié)果的重要參數(shù)。增大輸出功率往往可以提高進(jìn)給速度，當(dāng)輸出功率大于閾值時，進(jìn)給速度和激光的輸出功率符合式(1)并成正比關(guān)系。但當(dāng)其他條件不變時，隨著輸出功率的增大，激光束的穿透深度會增加，切縫寬度會變大，熱影響區(qū)也隨之變寬。實際上，隨著輸出功率增大的同時進(jìn)給速度增大，切割效果仍然很理想。這樣切割質(zhì)量的穩(wěn)定性和加工效率同時得到了提升。切割木材所需的功率往往和工件的厚度、密度、進(jìn)給速度、材料的性質(zhì)等有關(guān)，通常功率范圍在幾百瓦到幾千瓦?，F(xiàn)代工業(yè)激光器的輸出功率大都在3.5～5.5 kW之間，其加工效率較高。輸出功率高于1 kW的激光器其能量轉(zhuǎn)換效率大約為18%。

3.1.3 噴氣系統(tǒng)

在大多數(shù)激光器中都配有與激光束共軸的噴氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)在加工中的主要作用如下：①排除切割區(qū)域多余的燃燒產(chǎn)物，如煙灰等，以達(dá)到保護(hù)透鏡的目的；②控制和防止木材的過度燃燒；③延伸切割深度，高速氣流的壓力可以使切割深度延伸至焦點平面以下[22]。

一般來說，噴氣系統(tǒng)的噴嘴直徑、噴嘴位置、氣體類型以及氣體壓力都會對切割的效果產(chǎn)生一定影響。

(1)噴嘴直徑。輔助氣體從噴嘴快速噴出從而能在高效吹出切割區(qū)域中燃燒產(chǎn)物的同時提高切割力，因此噴嘴直徑是影響切割質(zhì)量的重要參數(shù)之一。噴嘴直徑通過改變噴出氣體的壓力來影響切割效果，噴嘴的直徑小，噴出的氣體壓力就大。噴嘴直徑對切割效果的影響主要體現(xiàn)在進(jìn)給速度的大小、切縫的寬度、切縫的深度以及熱影響區(qū)的大小上。

隨著噴嘴直徑的減小，噴出的氣體壓力相應(yīng)增大，進(jìn)給速度也隨之增大。但當(dāng)其直徑小于某一極限值時，進(jìn)給速度反而有下降趨勢。曾有資料提出，盡管氣體類型和氣體壓力會有所不同，但無論在哪種條件下，直徑為1.5 mm左右的噴嘴都可獲得的最大進(jìn)給速度。Eltawahni等曾利用配有1.5 mm噴嘴的CO2激光器來切割MDF。實驗結(jié)果表明，1.5 mm的噴嘴適用于木材加工行業(yè)[23]。

切縫的寬度會隨著噴嘴直徑的減小而變窄。但在較高的進(jìn)給速度下，過小的噴嘴直徑會形成過窄的切縫，從而不能使燃燒產(chǎn)物順利地從切縫中排出。由于噴嘴直徑的減小可以增大噴出氣體的壓力，因此在一定程度上，較小的噴嘴直徑可以使切縫深度延伸到更深的位置，從而達(dá)到提高切割力的效果。

噴嘴直徑的減小也將引起熱影響區(qū)的擴(kuò)大，這是由于當(dāng)噴嘴直徑減小時，噴出氣體不能覆蓋更多的切割區(qū)基材，從而造成輔助氣體對切割區(qū)基材的冷卻效果減弱。

(2)噴嘴位置。噴嘴位置指的是噴嘴與工件表面之間的距離。噴嘴口不能離工件表面太近，否則噴出的氣體會對透鏡有一個反沖壓力，從而減弱噴出氣體對燃燒物的去除能力。同時，噴嘴口也不能離工件表面太遠(yuǎn)，因為氣流在噴出過程中會損失部分動能，從而導(dǎo)致氣流對燃燒產(chǎn)物的驅(qū)除能力不足。對于木材加工行業(yè)，噴嘴口與工件表面之間的距離應(yīng)控制在1～2 cm。

(3)氣體類型。在工業(yè)上，空氣、氮氣和氬氣是三種較為常用的輔助氣體。由于氮氣和氬氣的價格昂貴，使得這兩種氣體的使用率相對低于空氣。但這兩種氣體的特殊作用是空氣無法替代的，這兩種氣體可為切割過程提供惰性環(huán)境，且這兩種氣體能大大降低切割區(qū)域的溫度，能有效減弱切割區(qū)域的碳化現(xiàn)象，但也有文獻(xiàn)指出采用價格低廉的壓縮空氣足以達(dá)到一個比較滿意的效果。

(4)氣體壓力。實際上，氣體壓力的設(shè)置在整個切割過程中也相當(dāng)重要。隨著氣體壓力的增大，進(jìn)給速度隨之增大，但當(dāng)壓力值大于某一極值時，氣體壓力的增大反而引起進(jìn)給速度的減小。這主要是因為高壓輔助氣體對激光切割區(qū)域產(chǎn)生了沖擊波，減弱了激光的作用。除此以外，高壓氣流還會干擾激光束的能量聚焦，使激光束發(fā)散。氣體壓力還體現(xiàn)在切縫深度的大小上，切縫深度會隨氣體壓力的增大而增大。氣體壓力的增大還會減少碳化現(xiàn)象。通常來說，木材加工中的氣體壓力為0.4～2 Mpa bar[24-25]。

3.2 材料性質(zhì)

3.2.1 含水率

很多學(xué)者已經(jīng)證實工件含水率的增大會降低達(dá)到要求所需的進(jìn)給速度[26]。含水率的變化主要是通過改變工件熱導(dǎo)率來影響進(jìn)給速度。含水率增大工件材料的熱導(dǎo)率就會變大，以至于能量會更快地擴(kuò)散。除此以外，工件中水分的沸騰和蒸發(fā)需要消耗大量能量。因此，在切割厚度相同的條件下，高含水率工件所需的進(jìn)給速度往往會比含水率低的小，以增加工件吸收的能量總量。

3.2.2 密度

工件密度的增大會引起進(jìn)給速度的減小。工件材料密度的增加會使激光燃燒一定體積切縫材料所需要的能量增加，因此需要降低進(jìn)給速度。激光束在切割木材過程中若遇到密度不一致的木材時，例如結(jié)子，那么在密度較大的結(jié)子切縫處所產(chǎn)生的溫度梯度會變大，從而導(dǎo)致切縫寬度突然變窄。

3.2.3 厚度

工件厚度是引起進(jìn)給速度變化最直接的因素，因為工件的厚度直接決定了材料的去除總量。工件厚度越大所需的進(jìn)給速度越低[27]，這個觀點已被很多學(xué)者所證實。

3.3 激光束的特性

3.3.1 光束的橫模

激光的橫模是指激光橫截面上的光強(qiáng)分布，其結(jié)構(gòu)決定了光能量在三維空間中的分布，激光束分布的特性決定了激光的加工性能。大多數(shù)用于切割木質(zhì)復(fù)合材料的激光器設(shè)計成產(chǎn)生Gaussian或近似于Gaussian的能量分布(TEM00)。Gaussian能量分布曲線呈現(xiàn)一個尖削的波峰，在光斑的中心，能量密度顯著地高于平均能量，因此這種模式的光束能形成切割所需的最小尺寸焦點以及產(chǎn)生很高的能量密度。利用Gaussian能量分布的激光束進(jìn)行加工，可獲得切縫壁光滑、熱影響區(qū)小且切縫窄的結(jié)果。

3.3.2 焦距

焦距為焦點位置到透鏡的距離。焦距的長度影響光斑直徑的大小。對于一定輸出功率的激光器，釋能密度由光斑直徑大小決定。通過式(2)可以得出光斑的直徑：

(2)

式中：?為光斑的直徑(μm)；f為透鏡的焦距(mm)；λ為激光的波長(μm)；M2為激光束的傳播系數(shù)；D為激光束的入射直徑(mm)。

短焦距的透鏡可以產(chǎn)生能量更加聚集且直徑更小的光斑，而光斑直徑和產(chǎn)生的切縫寬度有關(guān)，短焦距透鏡可以產(chǎn)生更窄的切縫。但透鏡焦距不能太短，因為當(dāng)透鏡焦距小于50 mm時透鏡很容易遭到損害。研究表明，在木材加工行業(yè)中，最理想的焦距為75～150 mm。

3.3.3 焦深

焦深為激光束匯聚點到激光束分散點之間的距離。焦深約為光斑直徑的1.4倍，焦深可以由式(3)計算得出：

(3)

式中：DOF為焦深(μm)；λ為激光的波長(μm)；f為焦距長度(mm)；D為透鏡里的激光束直徑(mm)。

從式(3)可以看出，焦深與波長及焦距的長度有關(guān)。曾有學(xué)者指出，當(dāng)切割較厚的工件時，應(yīng)該使用較長焦距的透鏡，因為較長的焦距所產(chǎn)生的焦深會更深。但較長的焦距需要較寬的透鏡來把激光束聚焦成一個焦點，這大大增加了成本。

3.3.4 焦點位置

焦點位置是指焦點相對于工件表面的位置：①位于工件表面上方；②位于工件表面；③位于工件表面下方。當(dāng)焦點位于工件上方時，激光束能量向四周發(fā)散從而造成工件表面能量密度降低，切縫寬度也隨之變大且加工面也會出現(xiàn)碳化現(xiàn)象。當(dāng)焦點位于工件表面時，光斑能量高度集中，工件表面的能量密度達(dá)到最大，但能量密度隨切割深度的增加而減小。當(dāng)焦點位于工件下方時，能量的分布比較均勻且可以切透厚度更大的工件。在這種情況下切割時，相對于其他兩種情況，其產(chǎn)生的切縫寬度更窄更均勻且加工表面更光滑，碳化程度也更小。對于薄材料的加工，焦點位置相對來說不重要。

4 展望

一個國家加工制造技術(shù)的先進(jìn)程度間接代表著其經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，先進(jìn)的加工制造技術(shù)能為人類社會創(chuàng)造出大量物質(zhì)財富。激光加工技術(shù)作為先進(jìn)加工技術(shù)的代表之一，正受到各個領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。激光切割以其無刀具磨損、生產(chǎn)清潔安全、生產(chǎn)周期短等特點在木材加工行業(yè)中顯現(xiàn)出獨一無二的優(yōu)勢。實際的切割過程極其復(fù)雜，因為影響切割效果的因素繁多且因素間存在著交互作用。若參數(shù)選擇不當(dāng)或設(shè)備調(diào)試不合理，則會大大影響切割效果，而且加工中所產(chǎn)生的碳化現(xiàn)象還有待解決。為此，仍需要對激光切割木質(zhì)復(fù)合材料進(jìn)行科學(xué)的系統(tǒng)研究。