不同冷却方式对激光加工CFRP的影响研究

摘要：

为了探索不同冷却方式对激光加工的影响,采用水、气体以及水气复合 3 种不同冷却方式辅助激光加工碳纤维复合材料进行了对比研究,同时采用单因素实验研究了不同工艺条件对加工质量的影响,并分析了作用机理.结果表明,在 3 种冷却方式下,热影响区、槽深均随着功率、频率的降低而降低,随着扫描速率的增加而降低;在相同工艺参数下,水气复合辅助激光加工产生的热影响区最小,气体辅助激光加工产生的热影响区次之,水辅助激光加工产生的热影响区最大;当激光功率为 2250 W、频率为 1200 Hz、速率为120 mm/s时,水、气体以及水气复合 3 种不同冷却方式的热影响区分别为 378 μm,283 μm,196 μm,槽深分别为401 μm,789 μm,647 μm;采用水气复合辅助激光加工可以在加工过程中实现较好的冷热平衡,获得最好的加工质量.该研究为更好地实现碳纤维复合材料低损伤加工提供了参考.

关键词：激光技术、碳纤维复合材料、冷却方式、水气复合、冷热平衡

所属期刊栏目：47

分类号：TN249;TH162(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;广西自然科学基金重点资助项目;广西制造系统与先进制造技术重点实验室资助项目;广西青年教师教育项目;广西研究生教育创新计划资助项目;广西研究生教育创新计划资助项目;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-04-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：253-259