CFRP复材飞秒激光小孔加工工艺研究

来源：激光与红外杂志2022年第2期北京时间：

作者：邱一

单位：1.南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210016；2.中国航空制造技术研究院,北京 100024；

摘要：飞秒激光有着极窄的脉宽、极高的峰值能量,因此具有加工范围广、加工质量好等优势。利用飞秒激光对CFRP复合材料进行小孔加工试验,研究了光斑局部填充和全填充两种方式对 3mm小孔加工的影响。通过光学显微镜、工业CT等检测手段对试件的小孔加工进行检测,分析小孔进出口形貌以及内壁锥度,对比讨论了不同填充方式对材料去除的影响。试验结果表明,全填充的排屑条件好于局部填充,因此更容易加工出通孔；局部填充易导致光束向底部反射以及热量聚集所致的材料去除,因此加工出的通孔锥度较小。扫描速度越小,孔的锥度越小,反之扫描速度越大,孔的锥度越大。填充间距影响着激光的输入能量密度,因此填充间距对小孔加工的深度有直接影响,对小孔入口直径以及小孔锥度的影响较小。

关键词：飞秒激光;CFRP复合材料;小孔加工;光斑填充方式

基金资助：国家科技重大专项(2017VII00150111)资助。