脉冲激光烧蚀CFRP材料工艺优化

摘要：

为了研究20 W纳秒激光对碳纤维复合材料(CFRP)烧蚀的工艺质量,采用单因素实验方法及光切法进行了理论分析和实验验证,得到了扫描速率、峰值功率、离焦量对材料表面加工质量的影响规律,并对0.5 mm CFRP材料板进行了烧蚀实验.结果表明,调整激光器的离焦量,让激光的焦点与材料平面在同一高度,可使扫描线宽最小,减少了材料烧蚀的热影响区,提高了激光能量利用率;设定激光扫描速率为220 mm/s和峰值功率为10 W,可得到大小为3.50 μm的CFRP最小表面粗糙度平均值,其中粗糙度数据稳定性样本方差最佳,约为0.133 μm2,在此条件下可得到良好的加工表现.此研究为脉冲激光加工CFRP材料工艺研究提供一定参考,并为脉冲激光加工复合材料工艺应用打下了一定的实践基础.

关键词：激光技术、碳纤维复合材料、脉冲激光、激光烧蚀、加工工艺

分类号：TN249;TB332(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;湖南省教育厅科学研究项目;湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队科研基金资助项目;中国博士后科学基金资助项目;湖北省高等学校优势特色学科群建设项目

在线出版日期：2024-02-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：83-91