水雾对激光加工CFRP的影响特性研究

来源：激光技术杂志2023年第6期北京时间：

作者：周辽, 龙芋宏, 焦辉, 张光辉, 蔺泽, 赵臻, 黄宇星, 黄平

摘要：为了研究水雾对激光加工碳纤维复合材料(CFRP)的影响, 采用水雾辅助激光加工CFRP的方法, 通过正交实验、多元线性回归分析和光学仪器进行了理论分析和实验验证, 得到了水雾对激光加工CFRP的影响规律并优化了工艺参数。结果表明, 随着喷嘴高度、喷嘴角度增加和气体压力减小, 激光光斑直径逐渐减小; 随着喷嘴角度增加和气体压力减小, 激光损失率逐渐减小, 喷嘴高度对激光功率影响小; 当喷嘴角度50°、气体压力0.2 MPa和喷嘴高度为30 mm时, 可以获得最大5.303的深宽比, 此时激光损失率为1.473%;建立的水雾参数与加工质量之间的经验公式可以预测切缝内部特征; 与气体辅助激光加工CFRP相比, 水雾辅助激光加工CFRP可以获得更小的截面热影响区和更大的槽深。该研究可为激光低损伤加工CFRP提供参考。

关键词：激光技术, 水雾, 激光光斑直径, 激光功率, 碳纤维复合材料