激光切割碳纤维复合材料热影响区分析及参数优化

摘要：

为了减小激光切割碳纤维复合材料热影响区的宽度,采用响应曲面法的Box-Behnken试验设计,以激光入口处的热影响区宽度为响应,建立了激光入口处热影响区宽度的回归方程.研究了激光功率、扫描速度、辅助气体压力、焦点位置等因素以及其交互作用对响应的影响.根据回归方程和实际的切割效果优化了工艺参数.试验结果表明,激光入口处热影响区宽度影响因素的重要程度依次为激光功率、扫描速度、焦点位置、辅助气体压力.最佳工艺参数为激光功率170 W、扫描速度1.5 m/min、辅助气体压力为0.6 MPa,焦点置于试件上表面.对最佳工艺参数进行试验验证,结果表明,激光入口处热影响区宽度为486.13 μm,回归方程的预测平均误差为5.3%.

关键词：激光切割、碳纤维复合材料、热影响区、参数优化

所属期刊栏目：60

分类号：TB33(工程材料学)

在线出版日期：2023-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：184-191